CNC プロトタイピングのコストを削減するための 3 つのヒント

正確で用途の広い製造方法のために、多くの設計者やエンジニアが CNC 機械加工に目を向けています。この減法製造プロセスでは、ドリルやエンド ミルなどのコンピューター制御の回転切削工具を使用して、材料の固体ブロックを削り取ります。 CNC 機械加工は、プラスチック、ガラス繊維、金属などのさまざまな材料を使用して優れたコンポーネントを作成できます。

その迅速性と汎用性のおかげで、CNC 機械加工はプロトタイプ部品の製造によく使用されます。 CNC 機械加工は、金属部品の機能プロトタイプを作成するための優れた方法です。ただし、部品に回避可能なコストを追加する可能性のある特定の設計上の決定があります。

CNC プロトタイピングのコストとその解決策

ここでは、CNC 加工によるプロトタイピングの主なコスト要因と、それらを削減する方法について説明します。

CNC プロトタイプの材料選択

CNC ラピッド プロトタイピングには、一般にブランクと呼ばれる大きな金属ブロックが必要です。このブロックから、CNC 機械加工ツールを使用してコンポーネントが切り出されます。ブランクに適した CNC 材料を選択して入手することは予想されるコストであり、当然のことながら、一部の材料は他の材料よりも高価です。材料の価格は、地域、アクセスしやすさ、およびその他の要因によって異なります。

一般に、金属はプラスチックよりも高価です。金属の機械加工性も試作品のコストに影響を与えます。機械加工が困難な材料は、加工に多くの時間、ツール、および費用がかかるため、コストが増加します。また、コンポーネントの特性と将来の用途についても考慮してください。たとえば、どのくらい熱くなるか、防錆する必要があるかどうかなどです。できるだけ正確に、オーバーシュートしないようにします。たとえば、プラスチックが必要な強度を提供できる場合は、スチールの代わりにその材料を使用してコストを削減します.

一部の金属は、CNC 機械加工が容易で高速であるため、製造コストが低くなります。ほとんどの CNC 機械加工ラピッド プロトタイピングは、アルミニウム 6061 などのアルミニウム合金で行われますが、303 SS などの他の CNC 機械加工可能な鋼はさらにコストを節約できます。最終的なコンポーネントの設計に機械加工可能な材料が必要ない場合でも、これらの安価な材料でプロトタイプを作成することは有益です。材料の選択も加工時間に影響します — アセタールなどの加工可能な材料は、工具速度が速いため、より速く加工されます。

CNC プロトタイプのセットアップと加工

CNC ラピッド プロトタイピングを開始する前に、CNC マシン自体を準備する必要があります。これには、ツールパスのプログラミング、機器の収集と組み立て、必要な材料の収集が含まれます。 CNC 機械加工では、効果的なコンポーネントを作成するための適切な時間が必要です。材料を切断し、ツールを交換し、これらのツールを使用してコンポーネントを出し入れする必要があります。

簡単に回避できる、時間のかかる 2 つの加工タスクがあります。それは、ツールパスのプログラミングと材料の除去です。パーツが単純なほどプログラミングが容易になるため、プログラムされたツール パスの作成と実行にかかる時間が短縮されます。除去する必要のある材料の量を減らすと、部品の機械加工にかかる時間も短縮されます。不必要な材料の除去を最小限に抑えるように部品を設計すると、ブロック状の外観が作成されますが、部品のコスト効率が高く、機械加工が高速になります。

レーザー彫刻、シルクスクリーン、部品識別、仕上げ、およびその他の装飾的な追加は、大量生産には費用対効果が高くなりますが、CNC ラピッド プロトタイピングには費用がかかります。機能のみ、または別の短期的ま​​たは使い捨ての目的で部品を CNC でプロトタイピングしている場合は、プロトタイピングが完了するまで、これらの外観上および審美的な決定を延期してください。 CNC プロトタイプ作成時に最も費用対効果の高いオプションとして、最終的な CNC 仕上げがないことを意味する「機械加工済み」仕上げを選択します。

CNC プロトタイプの設計の複雑さ

プロトタイプの設計が簡単であれば、構築がより簡単になり、製造コストも低くなります。ただし、多くの試作品には複雑な形状が必要であり、大量生産で製造する前にテストを行う必要があります。 CNC プロトタイピングのユニークで興味深い形状は、製造の複雑さとコストを増大させます。

複雑さと同様に、公差は CNC 製造の価格を押し上げます。 CNC 機械加工は、信じられないほどの精度をサポートするように設計されており、大きな揺れの余地を許さない非常に厳しい公差でコンポーネントを製造できます。しかし、パーツの公差がより厳密で正確になればなるほど、プロトタイプ作成時の費用も高くなります。

CNC 機械加工には、非常に高いレベルの精度で信じられないほど細かい公差を生み出す力があります。非常に厳しい公差は、一貫性のある機能的なコンポーネントの作成に役立ちますが、CNC プロトタイプには細かい公差基準が必要ないことがよくあります。細かい公差に固執すると、ラピッド プロトタイピング中の CNC 機械加工コストが増加します。中程度、粗い、または非常に粗い公差を使用して、CNC 加工ラピッド プロトタイピングのコストを削減します。

Fast Radius による CNC ラピッド プロトタイピング

CNC プロトタイピングは重要ですが、この重要な製造ステップを実行するために銀行を壊す必要はありません。製造時間とコストを節約するために、安価で機械加工が容易な材料を使用してプロトタイプを作成し、大量生産の準備が整うまで、仕上げや ID 彫刻などの装飾機能の追加を待ちます。また、特殊な公差ではなく、標準の公差を使用してください。もっと節約したいですか？経験豊富な製造パートナーとつながりましょう。

Fast Radius は、品質を損なうことなく費用対効果の高い CNC プロトタイプの作成を支援することに専念しています。私たちは最高の製造基準を保持しており、部品に関しても同じことを行うのに役立ちます. Fast Radius では、専門家チームがプロトタイピング プロセスのすべてのステップをガイドし、プロトタイプと最終製品に満足していただけるようにします。今すぐご連絡ください。

CNC プロトタイピングのベスト プラクティスと CNC 機械加工を節約する方法については、Fast Radius リソース センターにアクセスしてください。

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