鋳造とCNC加工のどちらを選ぶべきかを決める12の重要な要素：カスタム金属部品の完全ガイド

メタ説明:カスタム金属部品の製造にダイカストと CNC 加工のどちらを選ぶべきでしょうか? この包括的なガイドでは、コスト、許容差、数量など、12 の重要な要素を比較し、エンジニアと調達マネージャーが最適な製造上の決定を下せるよう支援します。

カスタム金属部品を調達する際には、一つの決定がプロジェクトの予算、スケジュール、そしてパフォーマンスを左右する可能性があります。ダイカストとCNC加工のどちらを選ぶべきでしょうか？米国、欧州、オーストラリア市場にサービスを提供する大手カスタムダイカストメーカーとして、私たちはお客様がこの重要な選択をスムーズに進められるよう、常にサポートしています。どちらのプロセスも高品質の精密部品を生み出しますが、それぞれ異なる用途で優れています。

このガイドでは、次のプロジェクトでダイカストと CNC 加工のどちらを選択するかを決める際に評価する必要がある12 の主要な要素について詳しく説明します。

ダイカストは大量生産（10,000個以上の部品）に最適です。初期の金型費用は高くなりますが、生産量が増えるにつれて単価は劇的に低下します。金型が完成すれば、各サイクルで数秒でほぼネットシェイプの部品を製造できます。

CNC加工は、少量から中量（1～10,000個）の生産量に対して、競争力のある価格設定を提供しています。高価な工具を必要としないため、試作品、橋梁製造、あるいは需要が限られている特殊部品の製造に最適です。

ベストプラクティス： 5,000個未満の生産量にはCNC加工を使用します。10,000個を超える生産量には、金型費用を償却するため、ダイカストを検討してください。

ダイカストは、内部構造、薄肉（最薄0.8mm）、そして精緻な表面ディテールを備えた複雑な形状を、一工程で製造することに優れています。リブ、ボス、穴などの特徴を部品に直接鋳造することも可能です。

CNC加工は極めて複雑なため、各フィーチャごとに追加のプログラミングと加工時間が必要になるため、困難を極めます。特に深いキャビティやアンダーカットの加工は困難で、コストも高くなります。

ベスト プラクティス:複雑なハウジング、エンクロージャ、または統合機能を備えた部品の場合、精密ダイカストにより低コストで優れた結果が得られることが多いです。

ダイカストは主に非鉄合金、すなわちアルミニウム（A380、ADC12）、亜鉛（ザマック3、ザマック5）、マグネシウムを使用します。これらの材料は、優れた強度対重量比と耐食性を備えています。

CNC加工は、アルミニウム、鋼、ステンレス鋼、チタン、真鍮、プラスチック、特殊合金など、ほぼあらゆる材料に対応します。特定の材料認証や高硬度金属を必要とする用途では、加工が必須となる場合があります。

ベストプラクティス：アルミニウムまたは亜鉛部品の場合、アルミダイカストは優れた機械的特性を提供します。硬化鋼またはチタンの場合、CNC加工が唯一の選択肢です。

CNC加工は、優れた精度（±0.025mm以下）と卓越した再現性を実現します。厳しい公差が求められる部品加工のゴールドスタンダードです。

ダイカストは優れた精度（通常±0.1mm）を実現しますが、重要な寸法については二次加工が必要となる場合があります。最新の精密ダイカストでは、特定の形状に対して±0.05mmの精度を実現できます。

ベストプラクティス：公差が重要な形状にはCNC加工を指定します。一般的な寸法にはダイカストを使用し、鋳造後に合わせ面または穴のみを加工します。

ダイカストは、ほとんどの用途に適した優れた鋳放し仕上げ（Ra 1.6～3.2 µm）を実現します。部品表面にテクスチャやロゴを直接成形することも可能です。

CNC加工では、目に見える工具痕（加工条件によってRa 0.8～6.3µm）が残り、追加の仕上げが必要になる場合があります。ただし、適切な技術を用いれば鏡面仕上げも可能です。

ベストプラクティス：化粧品・化粧品製品の場合、ダイカストの表面仕上げは金型外でも要件を満たすことが多いです。光学部品やシーリング面の場合、CNC加工の方がより優れた制御が可能です。

CNC加工は迅速なターンアラウンドを実現します。数週間ではなく数日で部品を製造できます。金型製作が不要なため、設計を迅速に反復することができ、試作に最適です。

ダイカストには金型設計、加工、試験に4～12週間かかるリードタイムが必要です。しかし、生産開始後はサイクルタイムはわずか数秒です。

ベスト プラクティス:プロトタイプの CNC 加工から始めて設計を検証し、その後、生産ではダイカストに移行して長期的なコストを最適化します。

総所有コスト:ダイカスト ツールは多額の先行投資となりますが、50,000 ユニットあたりのコストは機械加工よりも 60 ～ 80% 低くなります。

ベスト プラクティス:初期生産量だけでなく、予測される生涯生産量で部品あたりのコストを計算します。

ダイカストは小型から中型の部品（通常0.05kgから5kg）に最適化されています。超大型の鋳造には、設備の制約や品質上の課題が伴います。

CNC 加工は、小さな医療用インプラントから巨大な航空宇宙部品 (最大 2,000 mm 以上) まで、非常に広範囲に渡ります。

ベストプラクティス：ハンドヘルドデバイス、自動車部品、または10kg未満の電子機器ハウジングには、ダイカストが最適です。大型の構造部品の場合は、機械加工をご検討ください。

CNC加工は比類のない柔軟性を提供します。CADファイルを修正して再プログラムするだけで、物理的なツールの変更は不要です。進化する設計に最適です。

ダイカストには硬化鋼製の金型が使用されます。設計変更には溶接部の修正や新しい金型インサートが必要となり、数千ドルの費用と数週間の追加工が必要になります。

ベストプラクティス：ダイカスト金型の製造前に設計を確定します。変更の可能性がある場合は、開発段階で機械加工を活用します。

ダイカストは、優れた構造的完全性と均一な材料特性を備えた部品を製造します。このプロセスにより、優れた耐疲労性を備えた微細結晶構造が形成されます。

CNC加工では、特に強力な切削を行う際に、材料除去中に残留応力が生じることがあります。しかし、CNC加工は均質なビレット材料から開始されます。

ベスト プラクティス:圧力容器または荷重支持コンポーネントの場合、高圧ダイカストにより信頼性の高い等方性の強度特性が得られます。

ダイカストは材料廃棄物を最小限に抑え（余剰材料は再溶解されるため）、大量生産時の部品あたりのエネルギー消費量も少なくなります。ほとんどの鋳造合金は高いリサイクル性を有しています。

CNC加工では、大量の切削片やスクラップ（多くの場合、元のビレットの50～90%）が発生するため、大量のエネルギーを消費するリサイクルが必要になります。しかし、少量生産であれば、エネルギー消費量は少なくて済みます。

ベストプラクティス:持続可能な製造のために、アルミダイカストは優れたリサイクル性と大規模な廃棄物削減を実現します。

ダイカストでは、金型の所有権の関係で、多くの場合、単一ソースのパートナーシップが求められます。これによりサプライチェーン管理は簡素化されますが、依存関係が生じます。

CNC 加工では、プログラムをサプライヤー間で共有できるため、マルチソーシングが可能になり、サプライ チェーンのリスクが軽減されます。

ベスト プラクティス:最大限の柔軟性とリスク軽減を実現するために、ダイカスト サービスと CNC 加工サービスの両方を提供する統合メーカーと提携します。

賢明なメーカーは、必ずしも1つのプロセスだけを選ぶわけではありません。多くの高級部品は、ニアネットシェイプを実現するためにダイカストを使用し、重要な形状にはCNC加工を施すことで、両方の長所を融合させています。

F&Q-Techは、社内に精密機械加工設備を備えたカスタムダイカストサービスを専門としています。最先端の設備を備えた当社の工場では、米国、ヨーロッパ、オーストラリアの航空宇宙、自動車、医療、産業分野のお客様向けに、アルミニウムおよび亜鉛ダイカスト部品を製造しています。

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Q: ダイカストでは CNC 加工と同じ許容誤差を実現できますか?

      A: ほとんどの形状では問題ありません。ただし、精密ダイカストでは±0.05mmを実現でき、重要な面については機械加工が可能です。

      Q: CNC 加工は常に高価になりますか?

      A: 少量生産の場合はそうではありません。1～1,000個の部品であれば、金型費用がかからないため、機械加工の方が一般的に費用対効果が高くなります。

      Q: ダイカストの最小注文数量はいくらですか?

      A: ツール投資を正当化するには約 5,000 ユニットで経済的に実行可能ですが、戦略的なプロジェクトの場合は小規模な生産にも対応します。

      Q: 両方のプロセスを組み合わせることはできますか?

      A: その通りです。特定の形状において厳しい公差が求められる大量生産の精密部品では、鋳造後に機械加工を施すのが一般的です。