プラスチック CNC 加工の 5 つの一般的な用途

CNC 機械加工は、金属またはプラスチックの固体ブロックから薄い層を着実に穴あけ、回転、またはフライス加工することによって完成部品を形成する減法製造プロセスです。コンピュータ支援設計 (CAD) ファイルは、コンピュータ制御の切断ツールを設定されたツール パスに沿ってガイドし、最終部品を成形します。

この工程ではほとんどの機械加工をコンピューターが担当するため、短納期で高品質で均一な部品を製造できることで知られています。さらに、CNC 機械加工では、可能な限り厳しい公差で部品を製造できます。

ただし、エンジニアや製品設計者がプラスチック部品の CNC 加工を検討する際に留意すべき重要な制限がいくつかあります。 CNC 機械加工の最大の欠点は、多くの場合コストです。 CNC 加工の運用コストは方法によって異なりますが、初期のスタートアップ コストは全体的に高くなる可能性があります。そのため、この製造プロセスは、中規模から大量の生産工程以外では費用対効果が低いと考えられます。

完璧な製造プロセスはありませんが、CNC 加工には多くの利点があり、多くの部品にとって優れた選択肢となります。製品マネージャーとエンジニアは、次のプラスチック用途に CNC 機械加工の採用を検討する必要があります。

1.医療機器

プラスチック CNC 機械加工は、その固有の精度により、医療機器やコンポーネントに最適です。医療機器メーカーは、同一の複雑な部品を確実に製造するために CNC 機械加工を信頼しています。

プロセスによって許容される設計の柔軟性も有利です。エンジニアは、デジタル設計ファイルを簡単に変更または操作して、目的の部品を実現できるため、歯科手術用ガイドや心臓インプラントなどのパーソナライズされた医療機器を迅速かつ簡単に作成できます。さらに、CNC 加工に使用できる市販の医療グレードの材料が多数あります。

2.食品および飲料業界の部品

米国食品医薬品局 (FDA) の規制が進化し、消費者が健康的で持続可能な食品や飲料の製造をますます求めるようになっているため、高品質の食品サービス機器に対する需要はこれまで以上に高まっています。食品および飲料業界の製造業者は、24 時間体制で作業できるほど頑丈でありながら、人々が毎日食べる食品と接触できるほど安全で優しい部品を必要としています。

CNC 機械加工は、エンジニアがこの微妙なバランスを達成するのに役立ちます。超高分子量ポリエチレン (UHMWPE) は、CNC 機械加工で使用される一般的なプラスチックであり、FDA、USDA、および 3-A 乳製品のすべての要件を満たす、汚れ、摩耗、臭気、および耐溶剤性のプラスチックです。スプレーバーから組み立てライン部品まで、あらゆるものを作るために使用できます。

3.半導体部品

半導体部品は、導体と絶縁体の中間に分類される中間レベルの電気伝導性を提供します。半導体部品は、ダイオード、集積回路、トランジスタなど、さまざまな電子デバイスで使用されています。耐衝撃性があり、通常はコンパクトで、ほぼ生涯使用できます。

これらの部品の製造は、プラスチック CNC 加工なしでは不可能です。多くの場合、半導体部品とアセンブリは非常に複雑であり、非常に厳しい公差と高度に研磨された表面仕上げが要求されます。 CNC 機械加工によって可能になる精度と機械的強度により、このプロセスはこのような部品の製造に最適です。プラスチック CNC 機械加工により、電気絶縁体、小型回路、ガスケット、防水シールなどの用途に最適な、優れた電気特性を備えた頑丈な部品が製造されます。

4.自動車および航空宇宙部品

自動車および航空宇宙用途向けの高性能エンジニアリング部品およびコンポーネントの製造に関しては、CNC 機械加工は、厳しい規制を満たす多種多様なプラスチックを利用できるため、理想的な方法です。

たとえば、ULTEM® (PEI) は 400°F を超える温度で機能することができ、防火ブロッカー、飛行機のシート カバー、およびタービン エンジンの作成に頻繁に使用されます。プラスチックの CNC 機械加工は、利用可能な最も高価な製造プロセスの 1 つかもしれませんが、ミッション クリティカルな部品に関しては、航空宇宙エンジニアは強度と耐久性を犠牲にすることはできません。

5.機能テスト

プラスチック CNC 機械加工は、射出成形プロセスを開始する前に、最終材料を使用して将来の部品の小さなバッチを作成する必要がある場合に、機能テストを実施するためにも使用できます。

エンジニアが、射出成形ポリテトラフルオロエチレン (PTFE) を使用して大量生産されるカスタム ギアの設計を行ったとします。エンジニアは、最初に 3D プリントしてパーツをテストする傾向があるかもしれません。残念ながら、PTFE は 3D プリントできません。一方、CNC 機械加工は、PTFE を含むはるかに幅広い材料と互換性があります。

CNC 機械加工により、エンジニアと製品チームは、最終材料の多数の部品を機械加工し、機能テストを実施し、設計を検証してから、射出成形による大量生産用の設計をリリースできます。

プラスチックの CNC 加工に挑戦

多くの場合、初期費用が高額になりますが、CNC 加工には他の方法では真似できない利点があります。

Fast Radius では、お客様と協力して、お客様の部品がプラスチック CNC 機械加工またはその他の製造プロセスに適しているかどうかを判断できます。私たちは、お客様がプロジェクトの要件を評価し、その仕事に最適な技術を見つけるお手伝いをします。新しいことを可能にしましょう — 今すぐお問い合わせください。

Fast Radius が提供する CNC 機械加工およびその他の製造プロセスの詳細については、リソース センターの関連記事をお読みください。

Fast Radius でパーツを作成する準備はできましたか?

見積もりを開始する