CNC 機械加工 vs. ダイカスト:究極のパフォーマンス分析

エンジニアと製品チームには、金属加工に関する多くの選択肢があります。部品の設計と使用事例に応じて、切断、折り畳み、せん断、またはスタンピング (ほんの数例を挙げると) が適切な場合があります。

最も広く採用されている金属製造方法には、コンピュータ数値制御 (CNC) 機械加工とダイカストがあります。これらには特定の類似点がありますが、覚えておくべきいくつかの重要な違いもあります。次のプロジェクトで CNC 機械加工またはダイカストのいずれかを選択する前に、製品チームが知っておくべきことはすべてここにあります。

CNC 加工とは

CNC 機械加工は、製造業者が金属やプラスチックから木材や複合材料に至るまで、ほぼすべての材料から中規模から大量の非常に精密な部品を作成できる汎用性の高い製造プロセスです。

CNC 機械加工はサブトラクティブ プロセスです。ソリッド ブロックから材料を徐々に除去して完成部品を作成します (材料を徐々に堆積させて部品を作成する 3D プリントとは対照的です)。デジタル設計ファイルを使用して CNC マシンの動きをプログラムし、数値制御によって製造プロセスを管理します。これにより、いつでもきれいで機能的で再現性のあるパーツが保証されます。

CNC 機械加工は、公差の厳しい高精度部品、ニッチな部品、試作品の作成に最適です。 CNC 加工部品は、バルク材料と同じ物理的特性を持っているため、このプロセスは高性能用途に最適です。一般的な用途には、航空宇宙産業のプロペラ エンジン、医療機器産業の外科用機器、半導体産業の電子機器筐体などがあります。

特にコストに関しては、CNC 加工には限界があります。このプロセスの初期立ち上げコストは高く、複雑な形状の部品を機械加工するにはさらにコストがかかります。材料のスクラップは再利用できないことが多いため、エンジニアは材料費も考慮する必要があります。設計の観点からは、切削工具が材料のブロックに自由に出入りできる必要があるため、内部形状や急なアンダーカットのある部品は適切に機械加工できません。設計チームは、CNC 機械加工を選択した場合にパーツ設計がどのように制限されるかを慎重に評価する必要があります。

ダイカストとは?

金属射出成形 (MIM) に似たダイカストは、メーカーが金型と呼ばれる再利用可能な金型を使用して幾何学的に複雑な部品を作成できるようにする金属製造プロセスです。ダイカストでは、アルミニウムなどの非鉄金属が炉内で溶解され、非常に高圧で金型に注入されます。

ダイカストは、非常に正確で再現性の高い部品を製造するのに高速で優れています。ダイキャスト パーツは、プラスチック製のパーツよりも強度が高く、表面が滑らかで、耐久性に優れています。さらに、ダイカストは、大量生産や大規模な製品の製造に関しては、CNC 機械加工より優れています。

このプロセスは、消費者および商業産業で最も一般的な金属加工技術です。一般的な用途には、自動車部品、子供のおもちゃ、シンクの蛇口の部品、ギア、および海洋用途が含まれます。

ダイカスト プロセスは非常に汎用性がありますが、制限がないわけではありません。たとえば、ダイカストでは、鋳造機の能力制限内であれば、あらゆるサイズと形状の部品を作成できます。この制約により、製品チームは限られた範囲の製品寸法内で設計する必要があります。また、金属合金の可鍛性が最終鋳造の複雑さを制限する可能性があることも注目に値します。

CNC 機械加工かダイカストかを選択する際の重要な考慮事項

金属加工プロセスを決定しようとしている製品チームは、量、コスト、および廃棄物に関する考慮事項を最優先する必要があります。 CNC 機械加工は、数百から数千の生産工程に使用できますが、それよりも大きな生産工程では、ダイカストがより経済的な選択肢であることが証明されます。金型を作成するには、事前に時間とリソースを投資する必要がありますが、一度作成すると、部品あたりのコストを比較的低く抑えて、数万個の同一部品を製造できます。

ダイカストは量の点でより費用対効果が高いかもしれませんが、CNC 機械加工は金型のコストを相殺します。 CNC 機械加工を使用すると、エンジニアは製図板に戻ることなく、プロトタイプのモデリング、機械加工、テスト、および改造を行うことができます。金型の大幅な設計変更には、まったく新しい金型が必要です。製品チームが選択肢を検討するときは、生産を開始する前に必要なプロトタイプの数と、マスター パターンからどの程度逸脱する可能性があるかを考慮することが重要です。

費用対効果や環境への影響に関心のある製品チームは、決定を下す前に無駄について考える必要があります。 CNC加工は廃材が多くなりがちですが、ダイカストは型に直接流し込むため廃材が少なくて済みます。チームの二酸化炭素排出量や埋没費用が懸念される場合は、ダイカストの方が適している可能性があります。

ちょっとした手助けで適切な製造プロセスを選択

製品チームは、中程度から高度な精密部品の生産、ある程度の設計の柔軟性を必要とし、CNC 機械に事前に投資するか、生産を信頼できるパートナーにアウトソーシングする資本がある場合、CNC 機械加工を検討する必要があります。一方、製品チームは、費用対効果の高い方法で非常に多数の同一部品を生産し、材料に費やすお金を最大限に活用したい場合、ダイカストを検討する必要があります。

このような製造プロセスの比較は、2 つのプロセスの主な違いを明確にし、高いレベルから見るのに役立ちます。それでも、プロジェクトの特定の要件に最適なプロセスを選択することは困難な場合があります。 Fast Radius のような熟練したグローバルな製造パートナーは、この負担の一部を担うことができます。設計者、エンジニア、技術者、およびアドバイザーからなる当社のチームは、付加製造から射出成形、ウレタン鋳造など、主要な製造プロセスのすべてに精通しており、お客様のプロジェクト要件と最適なものを組み合わせる専門家です。ソリューション。今すぐお問い合わせください。正しい選択をお手伝いします。

CNC 機械加工のすべてを掘り下げたり、他の製造プロセス (ウレタン鋳造と射出成形など) を比較対照したりするには、Fast Radius ラーニング センターの最近の記事をチェックしてください。

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