世界中の産業では、さまざまな消費者のニーズに応えるために、数え切れないほどの製品を生産しています。製造方法にはさまざまなものがあり、その中には最新のものもあれば従来のものもあります。機械加工と鋳造金属加工は、プラスチックや金属の製造でよく使用されています。
これらの技術はどれも劣っているわけではなく、それぞれに応用分野があるため、適切に使用すれば優れた結果が得られます。企業としては、特定の製造要件に使用する前に、それぞれの長所と短所を分析することを検討する必要があります。たとえば、少量生産の場合、金属の機械加工は鋳造よりも高速ですが、鋳造の再現性には及ばない可能性があります。
この記事では、これらの製造方法を詳細に比較対照します。
機械加工の探求
機械加工は、ブロックまたはワークピースから余分な材料を除去して目的の部品を作成する製造技術です。機械工は、制御された予測可能な方法で機械加工を実行するために工作機械を使用します。
高度な機械加工は、CNCマシンと特殊な切削工具を使用して専門家によって行われます。Boda Techは、専門家と高度な切削工具を使用してクライアントを支援します。 CNC加工で市場での成功を達成.
CNC はコンピュータ数値制御の略です。これは、金属加工プロセスがコンピュータ制御されていることを意味します。前世紀、加工プロセスは手動で行われていました。機械工はノブとレバーを使用して機械を個人的に制御していました。
この制御の中心となるのは、G コード言語に基づく特別なソフトウェアです。簡単に言えば、CNC 加工では、位置と速度を事前に決定し、それを繰り返し予測どおりに実行できます。
CNC加工用コードの挿入
今すぐプロリアンをお試しください!
CNC 方式の例
1940 年代にツールとモーターが融合して以来、さまざまな CNC 加工方法が登場しました。最も一般的に使用される CNC 加工方法は次のとおりです。
CNC旋盤
旋盤での金属旋削作業
旋削は、伝統的な加工技術として人気があり、おそらく最も古い金属加工方法の 1 つです。このプロセスでは、ワークピースをマンドレルまたはプレート上に保持します。マンドレルまたはプレートは、固定具に固定されたツールがワークピースから材料を除去するときに、指定された速度で回転します。
固定具は、任意の位置に設置できる可動スライドに接続します。スライドは中心線まで、または中心線から移動でき、マンドレル/プレートに近づいたり遠ざかったりできます。
機械工は旋盤を使用して、ワークピースに同心円形状を作成します。旋盤では、ねじ、スロット、シャフト、シリンダーなどの形状を作成できます。 お問い合わせ 他の多くの旋盤製品について学ぶことができます。
CNCフライス
CNCフライス盤
旋削加工の場合、ワークピースは回転しますが、CNC フライス加工の場合は固定されています。代わりに、フライス工具を保持する回転スピンドルが回転します。最も一般的なセットアップでは、X 方向と Y 方向に移動できるテーブルがバイスを介してワークピースをしっかりと保持します。
CNCフライス盤のスピンドルはX、Y、Z方向に移動できます。また、さまざまな角度に対応できます。 フライス加工の種類 ツール。CNC 旋盤とは異なり、CNC フライス盤は、通常とは異なる形状のワークピースから材料を削り取ることができます。CNC フライス加工で実現できる機能には、キー溝、プロファイル、面取りなどがあります。
CNCレーザー切断
CNCレーザー切断進行中
この加工方法は、コンピューター制御の強力なレーザー ビームを使用して材料を切断および彫刻します。これは、手作業では実現が難しい複雑な形状を作り出す、非常に正確な技術です。医療、自動車、電子機器は、CNC レーザー切断の主なユーザーです。
CNC レーザー切断プロセスは、希望する形状の設計から始まります。次に、コンピュータ支援設計 (CAD) ソフトウェアの設計が機械語に変換され、CNC マシンに入力されます。
CNC レーザー切断機をセットアップすると、レーザー ビームが材料に焦点を合わせられ、プログラムされたパスに沿って進みます。ビームは、パスに沿って材料を蒸発または溶解して除去します。アプリケーションで必要な場合は、この切断の後に表面処理やバリ取りなどの後処理手順を実行することもできます。
CNCプラズマ切断
CNCプラズマ切断
この CNC 加工方法では、プラズマの 3 つの要素、つまり速度、エネルギー、温度が組み合わされています。プラズマは高度にイオン化されたガスで、通常、物質の第 4 の状態と呼ばれます。ほとんどの金属を瞬時に融点以上に加熱するため、非常に効果的な加工力となります。
この切断技術のプロセスは、切断ヘッドに不活性ガスと酸素を供給することから始まります。その後、アークが点火され、プラズマを構成する自由電子とイオンが瞬時に生成されます。プラズマは非常に強力で、数千度の高温であるため、金属を簡単に切断できます。
CNC プラズマ切断は精度と効率が非常に高いため、多くの業界で使用されています。自動車、建設、製造業など、機械加工された金属を使用する多くの業界で広く使用されています。
CNCドリル
CNCドリル
CNC ドリリングは、他の操作とほぼ同じ手順に従う、もう 1 つの一般的な CNC 加工金属プロセスです。機械工は、組み立てプロジェクトでボルトやネジ用の丸い穴をワークピースに開けるためにこれを使用します。
まず、CADソフトウェアを使用してデジタル設計を作成します。次に、この設計をドリルマシンの指示に変換します。 CAMソフトウェア マシンに必要なコードの生成によく使用されます。
これらのコードが CNC マシンに送られると、穴あけ加工の進行方法が決まります。オペレーターは、マシンに適切なツールが取り付けられていることを確認し、加工操作を実行します。
CNCウォータージェット切断
ウォータージェット切断 方法
CNC ウォータージェット切断技術は、ワークピースに向けられた高圧水流と研磨剤で構成されています。この加工技術は正確で多用途であり、多くの材料や業界で使用されています。
水圧は 機械に組み込まれた強力な増圧ポンプのおかげで、90,000 psi の圧力を実現しています。CNC ウォータージェット切断機のその他の主要コンポーネントは、ジェット ノズル、研磨システム、切断テーブル、および制御ソフトウェアです。
機械加工の長所と短所
| 機械加工の利点 | 機械加工の欠点 |
| 厳しい公差と高精度 | 複雑な形状を加工するにはコストと時間がかかります。 |
| 多用途 – 幅広い金属および非金属に使用可能 | 大量の材料を除去する必要がある部品の場合、生産時間は長くなります。 |
| 適切な専門知識があれば、材料の無駄は最小限に抑えられます | ツールの交換が必要 |
| 優れた表面仕上げを実現 | CNCプログラミングと機械のセットアップには高度な専門知識が必要 |
| 保存されたCNCプログラムの再利用による再現性 | 作業台によって、機械加工される金属のサイズが制限されます。 |
キャスティングとは何ですか?
鋳造金属加工は、溶融金属を特殊な形状の鋳型に流し込んで目的の製品を作成する、古くからある金属製造方法です。溶融金属は鋳型に流し込まれた後、しばらくすると固まります。
昔、鋳造法の最も一般的な用途は、兵士の鎧や刀の製作でした。時が経つにつれ、金属鋳造はより複雑で多用途な現代版へと進化しました。 機械加工と鋳造の議論。
伝統的な刀
プロリーンテック は、真空鋳造をはじめとする高度な鋳造プロセスを採用しています。同社は高品質の試作品と少量生産部品を製造しています。3D プリントと CNC 加工を使用して、正確なパターンを作成します。
これらの鋳造方法を検討してください
製品のサイズや形状など、さまざまな要素に基づいて、さまざまな鋳造方法があります。以下は、最も一般的な金属鋳造方法の一部です。 機械加工と鋳造.
砂型鋳造
砂型鋳造プロセス
これは、結合した砂に形成された空洞に溶融金属を充填する、もう 1 つの伝統的な鋳造金属加工方法です。溶融金属が凝固すると、空洞の形状が形成されます。最も基本的な形式では、2 つのボックスがあり、それぞれが対象部品の断面の形状になっています。
砂型鋳造は多用途で、小型部品から大型部品まで製造できます。この技術ではほとんどの金属を使用できます。プロセスはパターンの形成から始まり、次に鋳型の作成が続きます。鋳型アセンブリの準備ができたら、溶融金属を鋳型のキャビティに導入します。
金属鋳造品を鋳型から取り出す前に、冷却する時間を設けます。
ダイカスト
ダイカストは、自動車産業などさまざまな分野で人気の複雑な製造手順です。溶融金属を金型のキャビティに流し込み、想定された製品を生成します。アルミニウム、亜鉛、その他の非鉄金属は、ダイカストに最も適しています。 ダイカストサービス.
ダイカストの一般的な手順は、金型の準備、金属の準備、金属の注入、冷却、排出、そして最後にトリミングです。
ダイカスト部品
この金属製造方法には、ホットチャンバーダイカストとコールドチャンバーダイカストの 2 つの主要なカテゴリがあります。コールドチャンバーダイカストにはアルミニウムなどの高融点の合金が適していますが、ホットチャンバーダイカストはマグネシウムなどの低融点の金属に最適です。
このガイドに従ってください 製造業向けトップ鋳造金属：選択肢と用途 材料の詳細についてはこちらをご覧ください。
インベストメント鋳造
ロストワックス鋳造
この何世紀もの歴史を持つ金属加工法は、ロストワックス鋳造とも呼ばれます。精密部品の製造業者は、特に繰り返し生産を行う場合にこの鋳造技術を好みます。
鋳造におけるインベストメント法の最初のステップは、希望する部品の形状を表すワックスパターンを形成することです。次に、セラミックシェルをパターンに当てはめて固め、鋳型を作成します。
ワックスが溶けると、セラミックシェル型の中に空洞が残ります。次に、溶融金属を型の空洞に注ぎ、固化させてから、型を破壊して取り出します。 ロストワックス精密鋳造 複雑な形状や滑らかな表面の部品に最適な技術です。
真空鋳造
名前の通り、真空鋳造は真空圧を利用して溶融金属と鋳型の空洞から泡とガスをそれぞれ排出する金属鋳造方法です。これは最大 100 バールの圧力の真空チャンバー内で行われます。
自動車部品メーカーは真空鋳造を使用することで有名ですが、この方法は航空宇宙産業や電子産業でも使用されています。
今すぐプロリアンをお試しください!
鋳造方法の長所と短所
| キャスティングのメリット | キャスティングのデメリット |
| 複雑な形状 | 大きすぎる部品には効果がありません |
| Cost Effective | 部品の欠陥と多孔性 |
| さまざまなサイズの製品 | 溶解・固化できない材料には適していません |
| 用途の広い | 時間がかかる |
| 最小限の無駄 | 極めて厳しい許容差を実現するのは困難 |
鋳造と機械加工の違いとは？選ぶ際に注意すべきポイント
機械加工と鋳造のどちらを選択するかは、次の点を考慮してください。
設計の複雑さ
複雑な部品の製造には、金属鋳造製造の方が適しています。 CNC機械加工サービスこの技術は、機械加工では難しい鋭い角やエッジを作るのに効果的です。金属を溶かしてから型に流し込むため、実質的にはどんな形状も作れません。
この議論は、機械加工によって複雑な部品形状を製造できる可能性を完全に否定するものではありません。CNC 機械加工は、ネジ、ボルト、その他の特定の機能を備えた部品の製造に使用されます。
寸法精度
鋳造は、冷却プロセスを完全に制御できないために反りや収縮が発生するため、機械加工よりも寸法精度が低くなる傾向があります。高度な切削工具と CNC マシンを使用すると、金属部品をより高い寸法精度で機械加工できるという利点があります。
製造コスト
コストは、機械加工と鋳造を比較するほとんどのメーカーにとって基本的な考慮事項です。高度な技術が関係するため、機械加工の方が明らかにコストが高いプロセスであると結論付けたくなるかもしれません。しかし、影響する可能性のあるさまざまな要因とシナリオをすべて考慮することが重要です。
特定の材料と生産量によって、コストはどちらかに左右されます。少量生産の場合、CNC 加工が有利な場合があります。大量生産の場合、鋳造製造の方が経済的です。
材料の適合性
製品の製造に使用される材料の種類も重要な要素です。るつぼを使用して溶かして流し込むことができる金属であれば、鋳造することができます。この場合、鉄および非鉄金属の長いリストが適用されます。鋳造では、コンクリートやエポキシなどの非金属も使用できます。
汎用性については、 機械加工における優位性 幅広い金属および非金属。
鋳造は、その方法に適した特定の金属に対して最も効果的であることに注意することが重要です。
生産量
車のリム
大量生産部品の場合、金属鋳造は金属機械加工よりも高速です。金型の準備さえできていれば、凝固時間は短く、処理時間も短くなります。
プロジェクトで多数の部品を迅速に製造する必要がある場合は、金属鋳造法を使用することをお勧めします。必要な部品が少数であれば、機械加工は鋳造よりも速度の点で優れています。これは、CNC 金属加工では準備する金型がないためです。
プロトタイピング
製造の試作段階にある場合は、金属鋳造よりもCNC加工を選択する方がよいでしょう。 機械加工と鋳造の比較この作業に必要な金型は、おそらく 1 つの設計につき数千ドルと、非常に高価になる可能性があります。さらに、設計が却下されるたびに、別の金型を作成する必要があります。
CNC 加工は、設計の変更に関してはより柔軟です。必要なのは、モデルとプログラムを変更することだけです。
金属のプロトタイプ
今すぐプロリアンをお試しください!
結論
機械加工と鋳造はどちらも、今日の製造環境に関連しています。ただし、それぞれの長所と短所は異なるため、プロジェクトごとに好みや適合性は異なります。最高の表面仕上げを求める人にとっては、機械加工の方が適した方法です。鋳造は複雑な製品や大量生産に最適です。
Boda Techに問い合わせて詳細をご確認ください 機械加工と鋳造 製造方法。ただし、どの技術が要件に適しているかがわかっている場合は、 今すぐ見積もりを取る.
よくあるご質問
鋳造は機械加工よりも強度がありますか?
いいえ、鋳造金属は一般的に機械加工された金属よりも弱くなります。鋳造中に形成される内部欠陥 (多孔性) により、鋳造金属は弱くなります。微細構造の不一致により、鋳造金属は機械加工された金属よりも弱くなります。
CNC は鋳造よりも優れていますか?
それは特定のアプリケーションとユーザーの好みによって異なります。CNC の方が適している場合もあれば、鋳造の方が適している場合もあります。たとえば、必要な生産量が多い場合は鋳造の方が効果的です。
ネジは鋳造ですか、それとも機械加工ですか?
ネジは鋳造ではなく機械加工で作られています。効果的なネジ山に必要な厳しい公差は機械加工では簡単に実現できますが、鋳造では実現できません。鋳造では多孔性やその他の欠陥によって弱点が生じ、ネジの使い勝手が損なわれる可能性があります。