新製品の開発やカスタム金属部品の製造において、適切な製造プロセスを選択することは最も重要な決定事項の 1 つです。現代の製造で使用される最も一般的な 2 つの方法は、CNC 機械加工とダイカストです。どちらのプロセスでも高品質の金属部品を製造できますが、製造方法、コスト、設計の柔軟性、材料のオプション、最適な生産量が大きく異なります。
各プロセスの長所と限界を理解することは、エンジニア、製品設計者、購買マネージャーがプロジェクトに最も効率的でコスト効率の高いソリューションを選択するのに役立ちます。
CNC加工とは何ですか?
CNC 加工は、コンピューター制御の切削工具を使用して金属またはプラスチックの固体ブロックから材料を除去し、目的の部品を作成するサブトラクティブ製造プロセスです。プロセス全体は CAD および CAM ソフトウェアを使用してプログラムされているため、機械は優れた精度と再現性で部品を製造できます。
CNC 加工には、次のようないくつかの製造方法が含まれます。
・CNCフライス加工
・CNC旋削加工
・CNC穴あけ加工
・CNCタッピング
・CNC研削加工
最新の CNC マシニング センターは、単一のセットアップで複数の操作を実行できるため、厳しい寸法公差を維持しながら生産時間を短縮できます。 CNC 加工は材料を形成するのではなく除去するため、柔軟性が高く、複雑な形状、プロトタイプ、カスタム コンポーネントの製造に適しています。
ダイカストとは何ですか?
ダイカストは、非常に高い圧力下で溶融金属を硬化鋼の型 (ダイとも呼ばれます) に注入することによって部品を製造する金属成形プロセスです。溶融金属が冷えて固まった後、金型が開き、完成した部品が取り出されます。
CNC 機械加工とは異なり、ダイカストはニアネットシェイプの製造プロセスであり、材料の無駄を最小限に抑えて、最終コンポーネントが完成寸法に非常に近い状態で製造されることを意味します。
ダイカストは主に次のような非鉄金属に使用されます。
・アルミニウム合金
・亜鉛合金
・マグネシウム合金
このプロセスは、優れた一貫性と迅速な生産サイクルで同一の部品を大量に製造するのに特に適しています。
2 つのプロセスの違い
どちらの方法でも精密部品が製造されますが、製造原理はまったく異なります。
CNC 加工は、材料の固体ブロックから始まり、最終形状が得られるまで余分な材料を除去します。すべての形状、穴、ポケット、表面は精密な切削工具によって作成されます。
ダイカストは溶融金属から始まります。材料は精密な金型に押し込まれ、そこで固化して目的の形状になります。このプロセスでは、材料を除去するのではなく、金型内で直接部品を形成します。
これらの違いは、コストやリードタイムから材料の選択や設計の柔軟性に至るまで、生産のほぼすべての側面に影響します。
精度と公差
機械部品にとって寸法精度は多くの場合重要な要素です。
CNC 加工は、その卓越した精度で知られています。機械、工具、材料に応じて、±0.01 mm 以上の公差を達成できます。このレベルの精度により、CNC 加工は航空宇宙、医療、光学、高性能機械用途に最適です。
ダイカストも寸法の一貫性は良好ですが、達成可能な公差は一般に CNC 機械加工の公差よりも精度が低くなります。重要な寸法では、エンジニアリング仕様を満たすために鋳造後に二次機械加工が必要になることがよくあります。
極めて厳しい公差や精密な合わせ面が必要な部品の場合、CNC 加工には明らかな利点があります。
設計の柔軟性
CNC 加工の最大の強みの 1 つはその柔軟性です。
設計を変更する必要がある場合、新しいツールを必要とせずに CNC プログラムを簡単に更新できます。これにより、CNC 加工は次の用途に最適になります。
・商品開発
· プロトタイプのエンジニアリング
・少量生産
・頻繁なデザイン修正
・カスタマイズされた製品
ダイカストには、1 つのコンポーネント設計専用に製造された精密な金型が必要です。
通常、大幅な設計変更には次のことが必要です。
・新金型インサート
・金型の修理
· まったく新しいツール
その結果、ツールの製造後に設計を変更すると、プロジェクトのコストが大幅に増加し、リードタイムが延長される可能性があります。
代表的な用途
CNC 加工アプリケーション
CNC 加工は次の目的で広く使用されています。
· 航空宇宙部品
・医療機器
· ロボティクス
· 産業オートメーション
・自動車のプロトタイプ
・精密治具
・カスタムメカニカルパーツ
・半導体装置
· 電子エンクロージャ
ダイカストの用途
ダイカストは一般的に次の用途に使用されます。
・自動車ハウジング
・LED照明器具
· 電気エンクロージャ
・電動工具ハウジング
· 家庭用電化製品
・家電製品
・通信機器
・エンジン部品
両方のプロセスを組み合わせる
多くの製造プロジェクトでは、CNC 加工とダイカストは競合するものではなく、相互に補完し合っています。
一般的なアプローチは、ダイカストによって主要コンポーネントを製造し、次に次のような重要なフィーチャーに対して CNC 機械加工を実行することです。
・ベアリング穴
・ネジ穴
・精密な取り付け面
・シール面
・アライメント機能
このハイブリッド アプローチは、ダイカストの効率と CNC 加工の精度を組み合わせたものです。
