精密金属プレス加工／CNC加工と金属鋳造は、金属加工における3つの異なるプロセスでありながら、互いに補完し合うものです。精密金属プレス加工では、特殊な金型を用いて板金を高精度な精密部品に成形します。このプロセスは、特に複雑な部品の大量生産に適しています。
一方、CNC加工は、コンピュータ制御の工具を用いてワークピースから材料を削り取り、非常に精巧で複雑な形状を加工します。CNC加工は汎用性が高く、試作品や小ロット生産に適しています。一方、鋳造は、溶融金属を鋳型に流し込み、凝固させた後に三次元形状を成形する加工です。
これらのプロセスはそれぞれ独自の用途があり、幅広い用途において柔軟性と精度を実現します。どのプロセスを選択するかは、部品の複雑さ、生産量、材料要件などの要因によって異なります。
目次
精密金属プレス加工とは何ですか？
金属プレス加工は、まず金属板を金型に通して加工することから始まります。金型はまず金属板を切断、曲げ、または穿孔します。その後、金属板は金型の様々な工程を繰り返し通過し、部品が完成します。金型の各部品は同時に使用されるため、1回のプレスで1つの部品が完成します。
精密金属プレス加工 他の金属加工方法と比較して、非常に高速かつ低コストです。金属プレス加工は、少人数の操作で1分間に数十個、あるいは数百個の部品を生産できます。これにより、企業は生産にかかる時間とコストを節約できます。
金属プレス加工では、精密な仕様を満たす部品を作成することもできます。 良い型を使うと常に同じ部品を作る必要があります。つまり、すべての部品が全く同じでなければなりません。これが、家電製品の部品製造に金属プレス加工がよく使われる理由の一つです。金属プレス加工は、非常に均一でぴったり合う部品を低コストで製造できるからです。
もちろん、精密金属プレス加工にも限界はあります。立体的な製造には使えず、部品を大型化することもできず、金型を迅速に製作することもできません。
板金は金属プレス加工の基本です。巧みな金型設計によって立体的な形状を作ることができますが、金属は常に平面であるため、加工できる範囲が限られます。
金属プレス加工は大型部品の製造が可能ですが、製造工程は複雑になり、時間がかかる場合があります。部品が大きくなるほど、 スタンピング手順 それに応じて増加します。複雑なプレス加工手順を必要とする大型部品を扱うには、より大規模なシステムが必要になる場合があります。
少数の部品しか製造できない場合、金属プレス加工において金型製作は大きな問題となります。高精度の金型の設計と製造は非常に難しく、時間と費用がかかります。部品数が少ない場合、金型製作は不可能です。このような場合、多くのメーカーはCNC加工を選択します。
コンピュータ数値制御 (CNC) とは何ですか?
金属片をコンピュータ制御のドリルで望みの形に加工するのが、コンピュータ数値制御（CNC）です。まずコンピュータにプログラムを入力し、次に金属の塊または板を加工機にセットします。プログラムを実行すると、コンピュータがドリルを制御し、必要な金属をすべて削り取り、正しい形状に仕上げます。
CNCの優れた点は、その柔軟性です。この手法を使えば、思いつく限りのほぼあらゆるものを作ることができます。複雑な3Dモデルも作成可能です。様々なものを作ることができ、適切な設計があれば、複数のジョブを素早く切り替えることができます。新しい部品を作り始めるのに、特別な工具や特殊な工具は必要ありません。高品質のCNC工作機械は非常に精密なので、製品の製造において厳しい公差にも対応できます。
CNC の柔軟性は魅力的ですが、この方法には大きな欠点がいくつかあります。 CNC加工 金属プレス加工に比べて加工速度が遅いです。CNC工作機械が部品1個を製造するのにかかる時間で、精密金属プレス機は複数の部品を製造できます。さらに、CNC工作機械には少なくとも1人の専任アシスタントが必要となるため、人員要件は比較的高くなります。これらの理由から、CNC工作機械は金属プレス加工よりもはるかに高価です。
前述の通り、CNC工作機械はドリルを用いて金属を削り、最終部品を製造します。金属ドリルの代わりに、プラズマカッターやウォータージェットなども使用できます。これらの製造方法にはそれぞれ長所と短所がありますが、本質的にはすべて同じ製造方法です。
金属鋳造とは何ですか？
鋳造は金属製品を作る最も古い方法です。溶けた金属を鋳型に流し込み、冷却・硬化させます。こうして出来上がった部品は、固体金属でできています。
鋳造 鋳造は、高い精度を必要としない中型から大型の製品に主に使用されます。鋳物は、一枚の金属板で作られているため熱が均一に伝わりやすいため、調理器具によく使用されます。また、自動車のボディなど、大型で複雑な立体形状の部品の製造にも用いられます。
金属鋳造には多くの問題があります。金属鋳造では、小さく繊細な部品を作るのが困難です。これは、溶融金属が細い溝を完全に満たすことができないためです。そのため、小さな部品は不均一になり、うまく組み合わさりません。また、金属は冷えると収縮するため、金型の形状を正確に維持することができません。これらの問題のため、金属鋳造は通常、非常に精密な部品の製造には使用されません。
金属鋳造には長い時間がかかります。金属の加熱と冷却に時間がかかるため、使用できる金型の数によって製造速度が制限されることがよくあります。金属を溶解するために必要な高温を制御するために、厳格な安全規則を遵守する必要があります。これがさらに生産速度を低下させます。金型の製作にも時間がかかるため、CNC方式よりも作業間の切り替えに時間がかかります。
多くの場合、金属鋳造は他の方法よりもコストがかかります。金属を溶解するには多くのエネルギーが必要であり、事業コストを押し上げます。また、人員と工具の必要性も高くなります。
全体的に、金属鋳造はいくつかの異なるタスクにのみ使用できます。
異なる製造方法を組み合わせる
もちろん、異なる製造方法を組み合わせて、それぞれの有用性を最大限に高めることも可能です。例えば、精密鋳造で部品を製造し、その後CNC工作機械で細部を仕上げるといった具合です。複雑な金属製品の中には、打ち抜き加工部品、CNC切削部品、鋳造部品などがあります。最高の製品を作るには、綿密な計画とエンジニアリングが必要です。
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