実際のプロジェクト レビュー:フライス盤部品の材料の選択

多くのプラスチック プロトタイプはフライス盤部品であり、ABS、PC、PMMA、POM、および PEEK ブロック材料などの通常のプラスチックは、CNC フライス盤または CNC 旋盤で機械加工できます。 CNC 機械加工部品の作成方法の詳細については、こちらをご覧ください。

プロトタイプを作成したい場合で、クリア PC などの特定の材料要件がある場合。その後、プロセスは CNC 機械加工 (CNC フライス加工または旋削加工) に限定されます。もちろん、射出成形でもこの部品を製造できる可能性があります。ただし、1 つのプロトタイプを作成するために数千ドルまたは数百万ドルを費やすことは非現実的です。

この記事では、実際のプロジェクトに触発された、プラスチック材料の選択に関する 2 つの実話を書きます。 (機密保持のため、名前、会社、製品は匿名となります)。

1.さまざまなプラスチック製フライス盤部品との色の一貫性を保つ

古い顧客から、新しい試作品についての新しい問い合わせがありました。 3 つのパーツの要求された素材は、白い PA6 (ナイロン) です。 2 つのパーツを接着して研磨する必要があります。

ただし、ご存じの方もいらっしゃるかもしれませんが、ナイロン素材は「自己潤滑性」があるため、他のパーツと接着することはできません。また、ナイロン素材は、素材自体の材料特性のため、研磨することはお勧めしません。研磨されたナイロン部品の表面は、CNC 機械でのみ研磨された部品よりもさらに粗くなります。

その後、顧客は接着が必要な 2 つのパーツを白い PC に交換しました。これは接着可能 (PC パーツは強力に接着できませんが) で、非常に滑らかに研磨されました。

ただし、すべての部品を組み立てて重要な顧客に提示する必要がある場合、この顧客はこの試作品の美学を非常に気にかけているため、部品の色は一貫している必要があります。 PCとナイロンの素材が全て白でも、微妙に違う白です。次の写真は、お客様に違いを示すために私が撮影したものです:

上の写真のように全て白色ですが、実物は若干異なります。些細な事ですが、大切なお客様へのプレゼンや展示会など、試作品の美学が本当に重要な場合、異素材の色の統一性を無視するのは得策ではありません。 .

話に戻ると、写真を見て、顧客は 3 つのパーツすべてに白い ABS を選択し、最終的にパーツ全体がどのようになったかに非常に満足していました。

2.クリア PC フライス盤部品の代替品はありますか?

冒頭で述べたように、材料がPCでなければならない場合、プロトタイプを作成するための唯一のプロセスはCNCマシニングです.しかし、プロトタイプだけが透明である必要がある場合はどうすればよいでしょうか? 透明な素材であれば何でもかまいませんが、コストをできるだけ低くしたい場合はどうすればよいでしょうか?

新規のお客様から、簡単なメッセージとともにいくつかのデザイン ファイルが送られてきました。透明にする必要がある部分があります テフロン」（機密保持のため情報を一部隠しています）。

メッセージは非常に簡単で、透明なテフロン ブロック材料 (射出成形に使用されるテフロン透明ペレットのみ) がないため、顧客が残した携帯電話番号に電話しました。

コミュニケーションの後、部品全体で約 5 ガロンの水を保持する必要があり、材料は PC である必要はないことを知りました。すべてのパーツは別のクリア素材にすることができます。顧客は、プロトタイプを作成し、アイテム全体が想定どおりに機能するかどうかをテストするために、できるだけ少ない費用を費やしたいと考えています。その部分はあまり明確である必要はありません。パーツの中が見えればOKです。透明部分を作るのに費用がかかりすぎる場合は、透明部分がそれほどなくても構いません。

この情報をすべて入手した後、3D プリントを使用してこのパーツを作成し、表面仕上げのためにクリアポリッシュを使用することをお勧めします。 3D プリントは多くの複雑な形状を作ることができ、通常は CNC 機械加工に比べてはるかに安価です。 CNC フライス盤ではパーツが複雑すぎる場合、パーツをいくつかのパーツに分割し、別々に機械加工して、最後に接着する必要があります。

この場合、かなりの量の水分を保持する必要があることを考えると、どんなに強力な接着剤でも保持できない可能性があるため、パーツを分割しない方がよいでしょう。その量の水.

3D プリントの欠点は、プリントされたパーツの内部に小さな透明な気泡ができること、材料がかなり限られていること、SLA の場合、使用できる材料は感光性樹脂だけである、SLS の場合、完成したパーツの表面が非常に粗いことです。美学を向上させるために磨くことも塗装することもできません。

私のエンジニアリング チームと私による設計の事前レビューの後、お客様に 5 つの機械加工の提案をしました。蒸気研磨を使用する CNC フライス加工 PC、蒸気研磨を使用しない CNC フライス加工 PC、クリア ポリッシュを使用する 3D 印刷、透明研磨を使用しない 3D 印刷です。研磨、および研磨された 1 つの部分だけの 3D プリント。また、最終的に各部品がどのように見えるかを確認するために、いくつかのサンプル写真が顧客に送信されました。

この特定のケースでは、材料がポリカーボネートでなければならない場合、設計の構造とCNC機械加工自体の制限により、一部の部品を分割して接着する必要があります.私たちは非常に具体的な分割と接着の計画を顧客に提供しました (部品は約 5 ガロンの水を保持する必要があります)。また、フライス盤のポリカーボネート パーツの表面はかなり曇っており、透明ではありません。したがって、パーツを透明にするために、蒸気研磨を使用する必要があります。透明度の要件が高い場合は、部品を蒸気研磨し、手動で研磨する必要があります。この場合、表面仕上げには蒸気研磨のみを引用しました.

3D プリント (SLA) を使用する場合、パーツを分割する必要はありません。パーツをすべて機械加工してから組み立てることができます。しかし、印刷したばかりのパーツは、クリア素材でもパーツ自体が曇っており、クリアにするために手作業で磨かなければなりません.

5 つの提案の中で、コストが最も高いのは蒸気研磨を使用した CNC フライス PC で、最も低いのは研磨なしの 3D プリント (SLA) 透明材料です。

私たちのすべての提案を見た後、顧客は 3D プリントを使用し、透明にする必要がある 1 つの部品を研磨することにしました。パーツは非常にうまく機能し、射出成形の準備が整いました。

まとめ

上記のプロジェクトでは、適切なプラスチック材料の選択は細部にまで及びますが、私たちは常に辛抱強く、お客様に最適なサービスを提供することをお約束します.