プロトタイプ ツーリング、プロトタイプ モールド、ソフト ツーリングとも呼ばれるラピッド ツーリングを使用すると、部品を迅速かつ安価に入手できます。 成形サイクルが短く、成形コストが低く、工程が簡単で、プロモーションが容易であることが特徴です。 さらに、迅速なツーリングにより、特定の機能上の要求を満たすと同時に、優れた包括的な経済的メリットを提供できます。 

ラピッドツーリング技術は、量産に入る前に部品の設計と機能をテストするためによく使用されます。 読み続けて、ラピッド ツーリングの定義からさまざまなアプリケーションや利点まで、ラピッド ツーリングの基本を探求してください。

ラピッド ツーリングは、特殊な技術と装置を使用してプロトタイプや量産グレードの部品を迅速に作成するのに役立つ金型またはツールの製造プロセスです。 プラスチックや金属部品の製造に使用される金型、金型、その他のツールの作成によく使用されます。 ラピッド ツールを使用すると、自動車、航空宇宙、医療、消費者製品など、さまざまな業界のプロトタイプや生産部品を作成できます。

ラピッドツーリングの主な利点の 1 つは、生産時間とコストが削減されることです。 ラピッドツールは迅速かつ簡単に複製できるため、完成したツールに必要な在庫は少なくなります。 ただし、精度が低く、製品の寿命が短くなるという欠点があります。 ラピッド ツールは、プロセス設計、マーケティング、製品評価において小ロットの注文を開発するための優れた方法です。

ラピッド ツーリングは、プロトタイプ、少量部品、または樹脂の注型の製造に使用される一時的な金型です。 ラピッドツーリングに使用される一般的な材料には、シリコーンゴム、  ウレタン、石膏、金属など。

迅速なツールを使用すると、プロジェクトの部品を安価かつ迅速に入手できます。 安価な工具の需要が高まるにつれ、人々は工具や金型を迅速に作成するためのより多くの方法を求めています。 さまざまな金型製作方法に応じて、ラピッドツーリングは直接ツーリングと間接ツーリングに分けることができます。

ダイレクトラピッドツーリングにより、実際のコアとキャビティ金型インサートを作成します。 このプロセスの強みは、これまで達成できなかった形状の工具を製造できることです。 例としては、コンフォーマル冷却技術があります。 この技術では、内部冷却チャネルが金型キャビティの輪郭に沿っており、金型からの熱損失の均一性が向上し、冷却時間が約 66% 短縮されます。

短期生産では、この形式のラピッド ツーリングを使用すると、金型やツールを非常に迅速に構築し、ほぼ即座にそこから製品の製造を開始できます。 ツールはそれほど頑丈で耐久性がある必要がないため、短期間の製造には特に有利です。 この金型は、使用される材料と設計の複雑さに応じて、最大 5,000 個の部品を製造できます。

直接ツーリングには次の手順が必要です：

ステップ 1： コンピュータ支援設計 (CAD) ソフトウェアを使用して、ツールまたは金型のモデルを作成します。

ステップ 2： ファイルを機械またはプリンターに送信して、プロトタイプの製造に使用される実際の金型またはツールを作成します。 これには、CNC マシンで原材料を切断して目的の形状を作成するサブトラクティブ プロセス、または 3D プリンターで目的の形状を最初から構築するアディティブ プロセスがあります。

ステップ 3： 製造されたツールまたは金型は、プロトタイプの製造に直接使用できます。

1. 製造の迅速化とリードタイムの​​短縮 (工具や金型をわずか数日または数週間で作成できます)

2. 必要なリソースが少なくなる場合もあります。

3. 手順が少なくなります。

4. 1 つの金型やツールを使用して複数のプロトタイプを作成できます。

5. 非常に柔軟性が高いため、設計の変更に応じて多くの金型やツールを迅速に作成できます。

1. ほとんどの場合、この方法を使用して作成されたプロトタイプは、間接的なラピッド ツーリング方法を使用して作成されたプロトタイプほど強度や耐久性がありません。

2. マスター パターンがないと、さまざまな材料で多数のツールや金型を構築する必要が生じる可能性があり、その結果、ツールや金型の寸法に間違いや不一致が生じる可能性があります。

3. 工具や金型が壊れた場合、または新しい材料を試したい場合は、プロセス全体をやり直す必要があります。

4. 複雑なデザインや、複雑な細部を作成するために耐久性のある型やツールが必要な素材には機能しない可能性があります。

5. これにより、特に新しい設計を繰り返すたびにさらに多くの金型やツールを作成する必要がある場合、新製品の開発コストが増加する可能性があります。

間接ラピッドツーリングでは、積層造形によって生成されたマスター パターンを利用して、金型または金型を作成します。 いくつかのテクノロジーが利用可能ですが、その中で最も普及しているのは「ソフト ツール」テクニックです。 ソフトツーリング技術では、プラスチック部品のシリコーン型を、金属部品のインベストメント鋳造用の犠牲モデルとして使用します。

間接的なラピッドツールはテストと実験を目的としています  たとえば、すでに詳細な設計があり、さまざまな材料をテストしたい場合、間接ラピッド ツーリングは優れたソリューションです。 これは、同じマスター パターンから複数のテスト ツールや金型を簡単に構築できるためです。

間接ツーリングは、ラピッド ツーリングの 2 番目の形式です。 間接ツールには次の手順が必要です：

ステップ 1： CAD ソフトウェアを使用して、マスター ツールまたは金型のモデルを作成します。

ステップ 2： ファイルを機械またはプリンターに送信して、パターンと呼ばれるマスター モールドまたはツールを作成します。 このマスター パターンは、多くの場合、かなり耐久性があります。

ステップ 3： マスターパターンに従ってさらに金型やツールを作成します。 異なる特性を持つさまざまな材料から新しい金型やツールを製造できます。 マスター パターンは、ハード ツーリング (丈夫な材料で作られたツール) またはソフト ツーリング (それほど堅牢ではないツール) のいずれかに利用できます。 単一のマスター パターンでさまざまなツールや金型を大量または少量で作成でき、それらを使用してさらにプロトタイプを作成できます。

1. マスター パターンは非常に堅牢で耐久性があり、プロトタイピング プロセスを通じて壊れることはほとんどありません。

2. おそらく、必要なマスター パターンは 1 つだけです (デザインが変更されない限り)。

3. すべての異なるツールと金型は同じマスター パターンに基づいているため、それらの間の差異は少なくなります。

4. 特定の材料やプロトタイピングプロセスに最適なツールや金型を作成できるため、さまざまな材料を試すのに最適です。

5. 顧客の要求に応じてハードツールまたはソフトツールを製造できます。 ソフト ツールは単純な設計やコスト効率の高いプロトタイプ テストに利用できますが、ハード ツールは洗練された設計に適しています。

1. 直接ラピッドツーリングに比べて生産時間は若干長くなります。

2. 中間ステップが必要となるため、コストが高くなる可能性があります。

3. 堅牢で耐久性のあるマスター パターンを作成するには、高品質の素材を使用する必要がある場合があります。

4. プロトタイピング段階でデザインが大幅に変更されることが予想される場合、これは必ずしも適切な解決策であるとは限りません。

5. これは、高い寸法精度や精度を必要としない単純な設計には必ずしも必須ではありません。

金型のカスタマイズ

ラピッドツールを使用すると、迅速な作業が可能になります 任意の寸法のカスタム金型を作成します。 金型はさまざまな部品を作ります 材料のグレードを確認し、その特性と品質をテストすることで、材料の選択に役立ちます。 新製品を市場に投入する前に、適切な材料を選択してください。

市場投入までの時間の短縮

従来の機械加工方法における製品開発サイクルには、多数の生産プロセスと技術が含まれる場合があります。 これにより、各ステップに時間がかかり、設計から実際の製品に至るまでの時間が長くなる可能性があります。

ラピッドツールは、従来のツールの方法よりも少ない手順で済みます。 プロトタイプとプロトタイピングを早く完了すればするほど、より早くデザインを完成させてクライアントに提供することができます。

コストを削減する

製品開発サイクルが長ければ長いほど、コストは高くなります。 ラピッド ツールの速度の利点により、企業は長期的にコストを節約できます。

資源消費量の削減

ラピッド ツールでは、プロトタイピングや生産に必要なリソースが非常に少なくなります。 たとえば、単一のツールまたは金型を使用して多数のプロトタイプを作成する場合があります。

プロセスパラメータテスト

ラピッドツールは生産段階でプロセスパラメータをテストするために使用することもできます。 たとえば、射出成形中の射出速度や金型温度が異なると、部品の品質が変化する可能性があります。 この場合、迅速なツーリングにより、エンジニアや設計者は最終部品の測定をより詳細に制御できるようになります。

設計と機能を徹底的にテストする

ラピッド ツールを使用すると、複数のプロトタイプや金型を迅速に作成できます。 また、新しいアイデアを試したり、古いアイデアを微調整したりすることもできます。 これにより、将来の大量生産段階で発生する可能性のある多くの問題が回避されます。

ソフトツーリング： ソフトツーリングは一般的にシリコン型とウレタン鋳造法を使用します。 ラピッド ツーリングと同様に、ソフト ツーリングは主にプロトタイピング、ブリッジ ツーリング、および少量生産で利用されます。 ウレタン注型の型紙は3Dプリントで作られることが多いです。

ハードツーリング： 射出成形では、ハードツーリングは金属ツーリングの同義語です。 ラピッドツーリングプロセスでは、主にアルミニウムからハードツールを製造できます。 ハードツールは耐久性が高く、大量の生産に対応できます。 ただし、ソフトまたはラピッドツーリング技術よりもコストがかかるため、大量生産に適しています。

以下はソフトツーリングとハードツーリングの違いです。：

耐久性： ハードツールはスチールやアルミニウムなどの耐久性のある素材で作られており、高レベルの応力や繰り返しの使用に耐えられるように設計されています。 一方、ソフトツールは、フォーム、ゴム、その他の適切な化合物などのより柔軟な素材で作られており、短期間の使用を目的としています。

コスト： ハードツールは高価な材料と複雑な機械加工プロセスを使用する必要があるため、通常、ソフトツールよりも高価です。 ソフト ツールは、迅速かつ安価に生産できるため、多くの場合、よりコスト効率の高い代替手段となり、プロトタイピングや少量生産に最適です。

● 金型の作成 – 金属製と非金属製の両方の金型をラピッド ツーリングを使用して作成できます。

● 鋳造形状と中子の作成 – SLS アプリケーションは、砂型鋳造の形状と中子の分野で生み出された最新の技術です。

● ラピッドツーリングのその他の用途には、EDM 用の電極、マーキングスタンプ、鋳造用のハイブリッド パターン、および破片ツールの製造などがあります。