少量生産に適した製造方法の選択

歴史的に、少量生産は非常に高価な事業でした。射出成形などの大量生産プロセスで使用される耐久性のある金型の製作には費用がかかり、生産スケジュールに数週間または数か月かかる可能性があります。製造業者は大量の注文で高額の先行投資を相殺し、部品あたりのコストを削減して利益率を高めます。これにより、同一の部品を大量に生産することは容易になりますが、特殊な部品や高度にカスタマイズされた部品を経済的に製造する能力は大幅に制限されます。

しかし、ウレタン鋳造やCNC機械加工などの多くの製造方法により、手頃な価格の小規模生産の実現可能性が高まっています.さらに、アディティブ マニュファクチャリングの最近の進歩により、エンジニアは金型を作成せずに複雑な形状と独自の設計機能を備えた部品を作成できるようになり、さまざまな方法で少量生産を節約できます。

少量生産の基準は業界によって異なりますが、一般的には 50 から数万個の生産量を意味すると理解されています。高度にカスタマイズされたパーツとプロトタイプ、複雑な形状のパーツ、およびブリッジ ツールは、通常少量生産されるパーツ アプリケーションのいくつかのカテゴリです。

少量生産の方法は、通常、より高速であり、企業は製品を迅速に市場に投入できます。製造業者にとって、効率は最も重要であり、各部品にとってどのプロセスが最も理にかなっているかを知ることが重要です。少量生産に一般的に使用されるいくつかの製造方法を次に示します。

キャストウレタン

キャスト ウレタン プロセスでは、マスター パターンをシリコン型に入れ、それを使用して部品の非常に正確なレプリカを作成します。これにより、表面仕上げが懸念される場合の部品として実行可能な選択肢になります。これらのシリコン型は、固ま​​ったらすぐに生産に入れることができます。

キャスト ウレタン パーツは、必要な後処理が最小限であり、耐久性で知られている射出成形などのプロセスで作成されたパーツと同様の特性と特性を備えています。一般に、シリコン型は約 25 ～ 50 ショットしか使用できず、廃棄する必要があります。これにより、少量生産のプロセスの費用対効果が高くなります。

CNC 加工

CNC 機械加工は、コンピューター制御ツールを使用して、固体ワークピースから材料を除去することで 3 次元パーツを成形するサブトラクティブ プロセスです。これにより、製造業者は、手動または効率的に実行できない反復可能で高精度の複雑な操作をプログラムできます。ただし、パーツの複雑さが増すにつれて、機械操作の数も増加し、生産コストが押し上げられます。

CNC 機械加工の大きな利点は、材料の製造に関して制限がほとんどないことです。一方、特定の内部機能は、CNC 機械加工では作成できません。これらの機能が必要な場合は、3D プリントがより効率的なソリューションとなる場合があります。

したがって、希望する結果を達成するための適切な方法を選択するためにデューデリジェンスを行うのは、エンジニアとプロダクトマネージャー次第です。通常、CNC 機械加工は 3D プリントやウレタン鋳造と同等のターンアラウンドを提供できませんが、射出成形よりも短いリード タイムを提供します。

アディティブ マニュファクチャリング

アディティブ マニュファクチャリングは、少量生産に最適な選択肢であることがよくあります。アディティブ マニュファクチャリングを使用すると、ツーリングに関連する初期費用をかけずにパーツを作成できます。部品は最小注文数量なしで生産することもできるため、生産コストと運搬コストの両方を節約できます。少量生産の場合に考慮すべきいくつかの添加技術を次に示します。

Carbon のデジタル光合成 (DLS)

Carbon の Digital Light Synthesis™ (DLS) テクノロジーは、ビルド プラットフォームが上昇するにつれて UV 画像を UV 硬化樹脂のリザーバーに投影することでパーツを作成します。これにより、メーカーは優れた表面仕上げ、解像度、および機械的特性を備えた高度に等方性の部品を作成できます。複雑な形状の少量のパーツを作成する場合に最適です。

選択的レーザー焼結 (SLS)

SLS 技術では、レーザーを使用して粉末材料を一度に 1 層ずつ溶融し、部品を垂直に構築します。このプロセスは、優れた表面仕上げ、解像度、および強度を必要とする部品に最適であり、さまざまな基材で使用できます。

マルチジェット核融合 (MJF)

MJF は SLS に似ていますが、移動するインクヘッドを使用してナイロン パウダー材料の層を堆積させ、融合させます。 MJF により、一貫した等方性の機械的特性と優れた機能解像度を備えた部品が得られ、その多くは完全に機能し、最終用途に適しています。このプロセスは迅速な生産を可能にし、治具や固定具などの強度と耐熱性を必要とするツールを作成するための優れたオプションです。

仕事に適した生産プロセスの選択

最終的に、特定の少量注文に適した方法を決定するには、いくつかの重要な考慮事項 (部品の用途、材料、およびタイムライン) に帰着します。最善の行動方針を決定するには、Fast Radius のようなフルサービスの製造ショップと提携することを検討してください。経験豊富なデザイナーとエンジニアのチームが、製造プロセス全体を包括的にサポートします。次のプロジェクトを開始する準備ができたら、今すぐご連絡ください。