CNC試作コストを削減する3つの実証済み戦略

精密で汎用性の高い製造手法として、多くの設計者とエンジニアはCNC加工に頼ります。この減法製造プロセスは、ドリルやエンドミルなどのコンピュータ制御回転切削工具を使用して、固体材料ブロックを削り出します。CNC加工は、プラスチック、ファイバーグラス、金属などさまざまな材料で優れたコンポーネントを作成できます。

その迅速さと汎用性により、CNC加工は試作部品製造によく使用されます。CNC加工は金属部品の機能試作作成に優れた方法です。しかし、特定の設計判断が部品に防止可能なコストを追加することがあります。

CNC試作のコスト——とその解決策

CNC加工による試作の主なコストドライバーと、それらを削減する方法を紹介します。

CNC試作の材料選択

CNC迅速試作には、ブランクと呼ばれる大きな金属ブロックが必要で、そこからCNC加工工具を使用してコンポーネントが削り出されます。ブランク用の適切なCNC材料を選択し調達することは予想されるコストで、当然ながら一部の材料は他より高価です。材料価格は地域、入手性、その他の要因によって変動します。

一般的なルールとして、金属はプラスチックより高価です。金属の加工性も試作コストに影響します——加工しにくい材料はより多くの時間、工具、費用を要し、コストを増大させます。また、コンポーネントの特性と将来の用途——どれくらい熱くなるか、防錆が必要かなど——を考慮してください。可能な限り正確に、オーバースペックを避けてください。例えば、プラスチックで必要な強度が得られるなら、コスト削減のために鋼鉄ではなくその材料を使用します。

一部の金属はCNC加工がより容易で速く、したがって製造コストが低くなります。ほとんどのCNC加工迅速試作はアルミニウム合金（アルミニウム6061など）で行われますが、303 SSなどの他のCNC加工可能な鋼材でさらにコスト削減できます。最終コンポーネント設計が加工しやすい材料を必要としなくても、試作にこれらの安価な材料を使用するのは有益です。材料選択は加工時間にも影響します——アセタールなどの加工しやすい材料は、より高い工具速度でより速く加工されます。

CNC試作のセットアップと加工

CNC迅速試作を開始する前に、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プログラミング、機器の収集と組み立て、必要材料の準備が含まれます。CNC加工には効果的なコンポーネント製造のための適切な時間も必要です——材料を切削し、工具を交換し、これらの工具でコンポーネントを出し入れし、さらに多くの作業があります。

容易に回避できる2つの時間のかかる加工タスクがあります：ツールパスプログラミングと材料除去。シンプルな部品はプログラミングが容易で、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を短縮します。除去する材料量を減らすことも、部品加工にかかる時間を短縮します。不要な材料除去を最小限に抑えるよう部品を設計すると、ブロックのような外観になりますが、よりコスト効率が良く、速く加工できる部品になります。

レーザー彫刻、シルクスクリーン、部品識別、仕上げ、その他の外観追加は大量生産ではコスト効率が良いですが、CNC迅速試作では高コストです。機能のみの部品や、その他の短期・単回使用目的でCNC試作する場合、試作完了まで外観・美観の決定は保留すべきです。「アズマシンド（as-machined）」仕上げ——最終CNC仕上げなし——を選択し、CNC試作で最もコスト効率の良いオプションとします。

CNC試作の設計複雑性

試作設計がシンプルなら、構築が容易で製造コストが低くなります。しかし、多くの試作は高量生産前にテストが必要な複雑な形状を必要とします。CNC試作でユニークで興味深い形状を実現すると、製造複雑性とコストが増大します。

複雑性と同様、公差もCNC製造価格を押し上げます。CNC加工は驚異的な精度をサポートするように設計され、ウィグルルームをほぼ許さない極めて厳しい公差のコンポーネントを生産できます。しかし、部品公差が厳しく精密であればあるほど、試作時のコストは高くなります。

CNC加工は非常に高い精度で驚くほど微細な公差を生産できます。超厳密公差は一貫性のある機能的コンポーネント作成に役立ちますが、微細公差基準はCNC試作ではしばしば不要です。中程度、粗、非常に粗い公差を使用してCNC加工迅速試作コストを削減します。

Fast RadiusでCNC迅速試作

CNC試作は重要ですが、この必須製造ステップを実行するために銀行を破産させる必要はありません。安価で加工しやすい材料で試作し、製造時間とコストを節約し、仕上げやID彫刻などの外観機能は高量生産ロットの準備ができるまで保留します。また、専門公差ではなく標準公差を使用します。さらに節約したい？ベテラン製造パートナーと連携しましょう。

Fast Radiusは、品質を妥協せずにコスト効率の良いCNC試作の創出を支援します。最高製造基準を自らに課し、お客様の部品でも同じ基準を維持するよう支援します。Fast Radiusでは、専門家チームが試作プロセスのあらゆるステップをガイドし、試作と最終製品にご満足いただけるよう努めます。待たずに——今すぐお問い合わせください。

CNC試作のベストプラクティスとCNC加工コスト削減方法についてさらに学ぶには、Fast Radiusリソースセンターをご覧ください。

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