試作機

CNC 加工プロトタイプの応用

CNC プロトタイプ加工は、精密加工が行われるほぼすべての業界で応用されています。これらの業界のほとんどでは、常に機能するプロトタイプ、または少なくとも実際の製品がどのように機能するかを示すことができるバージョンが必要です。 CNC 加工プロトタイプが最も適しています。

強度、機械的安定性、または積層プロセスでは得られないその他の特性を必要とする機能的なプロトタイプには、ほとんどの場合、機械加工ツールが適しているため、これらの業界で使用されています。

医療産業

医療は急速に進化しており、新しい機器の必要性が生じています。 ただし、ほとんどの場合、これらの医療会社はプロトタイプを確認する必要があります。 これにより、製品が実際に意図した機能で動作することが保証されます。 命を扱うものであるため、エラーが許される余地はほとんどなく、プロトタイプは完成品の正確で機能的なレプリカでなければなりません。

この装置の製作はCNC試作機が担当します。 その例としては、矯正器具、安全な囲い、インプラント、MRI 装置、研究機器などが挙げられます。医療業界における CNC 加工アプリケーションの応用に関する記事は次のとおりです。

自動車産業

自動車会社が新たなイノベーションを考案する際には、製造ラインに追加する前にプロトタイプを開発する必要があります。 医療業界と同様に、量産前にこれらのプロトタイプをテストして、機能し、車にうまく適合するかどうかを確認する必要があります。

CNC 加工は、正確な仕様に合わせて自動車のプロトタイプを開発する責任を負います。 CNC プロトタイピングでは、輸送船、輸送トラックなどの他の輸送手段の部品も作成します。

航空宇宙産業

1 つの小さなミスが航空機の一部の部分で抗力を引き起こしたり、一部の部品の摩耗を増大させたりする可能性があるため、航空宇宙産業はミスが許されない業界です。 この種の業界ではほとんどの場合プロトタイプが必要になるのはこのためです。 これは、実際の航空機で使用される前に部品の機能をテストするのに役立ちます。 CNC プロトタイプ機械加工プロセスは、着陸装置ポート、ブッシュ、マニホールド、翼など、この業界の多くのコンポーネントの製造に関与しています。航空宇宙産業で CNC 機械加工がどのように使用されているかを学びます。

軍事および防衛産業

CNC プロトタイピング サービスもこの業界で多く使用されています。 ほとんどの弾薬や戦闘車両は、それらを機能させるために非常に複雑な装置を必要とするため、プロトタイプが必要です。 CNC 加工プロトタイプは、これに最適な候補です。 この産業向けに製造された装置の例には、航空機部品、輸送部品、通信部品、弾薬などが含まれます。

試作におけるCNC加工のメリット

費用対効果の高い

プロトタイプを数個だけ作成する必要がある場合は、CNC 機械加工が価格の点で最良の選択肢です。 金型と公差の準備に数か月かかる射出成形法とは異なり、CNC プロトタイプの加工は、設計図と公差が設定されると数週間後にすぐに開始できます。

高い耐性

プロトタイプの製造速度の向上に役立つもう 1 つの利点は、プロトタイプの許容範囲が高い傾向があることです。 3D プリントとは異なり、完成品と同じくらい詳細なプロトタイプを作成できます。 これは、プロトタイプを構造テストや機能テストに使用したい人にとって大きな利点です。

試作から量産まで

多くの場合、プロトタイプの作成は生産の後半の段階の 1 つです。 製品の機能をテストしたい人や、潜在的な投資家に製品を売り込むためにプロトタイプを使用したい人を除き、この時点で生産に必要な要件のほとんどが準備できているため、プロトタイプは生産を迅速化するのに役立ちます。

製品との類似性が高い

3D プリントされたプロトタイプとは異なり、CNC 加工されたプロトタイプは製品と非常に多くの類似点をもつ傾向があります。 マシニングセンタは試作だけでなく最終用途部品の生産にも対応しているため、最終製品に近い試作も可能です。

これの一部は素材にあります。 多くのエンジニアリング金属は高度に機械加工できるため、エンジニアは最終部品に使用するものと同じ (または類似した) 材料からプロトタイプを作成できます。 しかし、プロセス自体の品質も要因です。機械加工部品は強力であり、印刷部品のような特定の軸に沿った弱点は見られません。 対照的に、機械加工プロセス自体は、板金成形などの他のプロセスを複製することもできます。

プロトタイプにおける CNC 加工のデメリット

3Dプリントより高価

3D プリントアウトとは異なり、人間の監督や電力供給が少なくて済むため、CNC プロトタイプの加工は一部の小規模なスタートアップ企業にとっては多額の費用がかかる可能性があります。 また、CNC プロトタイピングで使用されるワーク/原材料は、3D プリンティングで使用される PLP などの単純な印刷材料とは対照的に、非常に高価です。

これは、エンジニアが最終部品に機械加工を使用するつもりであっても、別の試作プロセスを選択する主な理由の 1 つです。 開発はリソースを浪費する可能性があり、企業が（初期の）プロトタイピング段階であらゆる経費を削減する必要があるのは理解できます。

CNC プロトタイプ機械加工プロセスを使用すると、材料の使用量と無駄が増加するため、材料コストが高くなる可能性があります。 ただし、チップは多くの場合リサイクルできるため、プロセスによる環境への影響はそれほど深刻ではありません。 （リサイクル可能な廃棄物を販売すると、材料費の一部を回収することもできます。）

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結論

CNC プロトタイプ加工は、比較的高速な方法と短いサイクル タイムにより、プロトタイプを作成する最良の方法の 1 つです。 また、3D プリントなどの方法と比較して、最終製品にはいくつかの類似点があります。