高精度加工 航空宇宙

適切な CNC 加工材料を選択するにはどうすればよいですか?

材料が間違っている、すべてが無駄だ！満足のいく製品を生み出すためには、材料の選択が最も基本であり、最も重要なステップとなります。 CNC 加工では、金属材料、非金属材料、複合材料など、さまざまな材料を選択できます。


一般的な金属材料には、鋼、アルミニウム合金、銅合金、ステンレス鋼などが含まれます。 非金属材料とは、エンジニアリングプラスチック、ナイロン、ベークライト、エポキシ樹脂などです。 複合材料とは、繊維強化プラスチック、炭素繊維強化エポキシ樹脂、ガラス繊維強化アルミニウムなどです。


材料が異なれば物理的および機械的特性も異なるため、部品の性能、精度、耐久性にとって適切な材料を正しく選択することが重要です。 この記事では、数ある加工材料の中から低コストで適切な材料を選択する方法を私自身の経験をもとにお伝えします。



製品の実際のアプリケーション要件を決定する

まず、製品とその部品の最終用途を決定する必要があります。 たとえば、医療機器は消毒する必要があり、お弁当は電子レンジで加熱する必要があり、ベアリングやギアなどは耐荷重や複数の回転摩擦に使用する必要があります。


材料の用途要件を材料の特性に変換する

用途が決まったら、製品の実際の用途ニーズから製品の用途を調査し、技術要件や環境要件を分析し、これらのニーズを材料の特性に変換します。 たとえば、医療機器の部品はオートクレーブの極度の熱に耐えなければならない場合があります。ベアリング、ギア、その他の材料には、耐摩耗性、引張強度、圧縮強度の要件があります。 主に以下の点から分析できます：


01 環境要件


製品の実際の使用シナリオと環境を分析します。例: 製品の長期使用温度、最高/最低使用温度はそれぞれ高温または低温に属しますか?屋内または屋外での UV 保護要件はありますか?乾燥した環境にありますか? それとも湿気の多い腐食性の環境にありますか?等。


02 技術要件


製品の技術要件に従って、アプリケーション関連のさまざまな要素をカバーできる必要な機能が分析されます。 例: 製品には導電性、絶縁性、帯電防止性のどれが必要ですか?放熱性、熱伝導性、難燃性は必要ですか？化学溶剤にさらす必要はありますか?等。


03 物理的性能要件


製品の用途や使用環境に基づいて、部品に必要な物性を分析します。 高い応力や摩耗にさらされる部品の場合、強度、靱性、耐摩耗性などの要素が重要です。高温に長時間さらされる部品には、良好な熱安定性が必要です。


04 外観および表面処理の要件


製品が市場に受け入れられるかどうかは、外観に大きく左右され、材料ごとに色や透明度が異なり、仕上げや対応する表面処理も異なります。 したがって、製品の美的要件に従って、加工材料を選択する必要があります。


05 処理パフォーマンスの考慮事項


材料の機械加工特性は、部品の製造プロセスと精度に影響を与えます。 例えば、ステンレス鋼は錆びにくく、耐食性に優れていますが、硬度が高く、加工時に工具が摩耗しやすいため、加工コストが非常に高く、加工に適した材料ではありません。 プラスチックの硬度は低いですが、加熱プロセス中に軟化して変形しやすく、安定性が低いため、実際のニーズに応じて選択する必要があります。


特性に合った材料を探す

製品の実際のアプリケーション要件は多数のコンテンツで構成されているため、製品のアプリケーション要件を満たす複数のマテリアルが存在する場合があります。または、さまざまなアプリケーション要件の最適な選択がさまざまな材料に対応する状況。最終的に、特定の要件を満たすいくつかの材料が得られる場合があります。 したがって、必要な材料特性が明確に定義されたら、残りの選択ステップは、それらの特性に最もよく適合する材料を検索することです。


候補材料の選択は材料特性データのレビューから始まりますが、もちろん、何千もの適用された材料を調査することは不可能ですし、その必要もありません。 材料カテゴリから始めて、最初に金属材料、非金属材料、複合材料のいずれが必要かを決定します。 次に、材料特性に対応する以前の分析結果に基づいて、候補材料の選択を絞り込みます。 最後に、材料コスト情報を利用して、多数の材料候補の中から製品に最適な材料を選択します。


現在、Honscn は加工に適した多数の素材を選択して発売しており、お客様に好評をいただいています。



金属材料の性質についてご紹介します

金属材料とは、光沢、延性、易伝導性、熱伝導性などの特性を備えた材料を指します。 その性能は主に、機械的特性、化学的特性、物理的特性、プロセス特性の 4 つの側面に分けられます。 これらの特性は材料の適用範囲や適用の合理性を決定し、金属材料を選択する際の重要な基準となります。

ここでは機械的性質や加工特性が異なる2種類の金属材料、アルミニウム合金と銅合金を紹介します。



アルミニウム合金

世界中には1000以上のアルミニウム合金グレードが登録されており、それぞれのブランド名と意味が異なり、アルミニウム合金のグレードが異なると、硬度、強度、加工性、装飾性、耐食性、溶接性、その他の機械的特性や化学的特性に明らかな違いがあります。 、それぞれに長所と短所があります。


硬度


硬度とは、傷やへこみに耐える能力を指します。 これは合金の化学組成と直接的な関係があり、異なる状態はアルミニウムの硬度に異なる影響を与えます。 硬度は、切削速度と CNC 加工で使用できる工具材料の種類に直接影響します。


実現可能な最高硬度から、7シリーズ > 2 シリーズ > 6 シリーズ > 5 シリーズ > 3 シリーズ > 1シリーズ。


強度


強度とは、変形や破壊に耐える能力を指します。一般的に使用される指標には、降伏強度、引張強度などが含まれます。


これは製品設計において考慮しなければならない重要な要素であり、特にアルミニウム合金部品が構造部品として使用される場合、かかる圧力に応じて適切な合金を選択する必要があります。


硬度と強度の間には正の関係があり、純アルミニウムの強度が最も低く、2 シリーズおよび 7 シリーズの熱処理合金の強度が最も高くなります。


密度


密度は単位体積あたりの質量を指し、材料の重量を計算するためによく使用されます。


密度はさまざまな用途にとって重要な要素です。 用途に応じて、アルミニウムの密度はその使用方法に大きな影響を与えます。 たとえば、軽量で高強度のアルミニウムは、建築や産業用途に最適です。


アルミニウムの密度は約2700kg/m³、さまざまな種類のアルミニウム合金の密度値はあまり変わりません。


耐食性


耐食性とは、他の物質と接触したときに腐食に耐える能力を指します。 耐化学腐食性、耐電気化学的腐食性、耐応力腐食性などの特性が含まれます。


耐食性の選択の原則は、その使用機会に基づく必要があり、腐食環境で使用される高強度合金には、さまざまな耐食性複合材料を使用する必要があります。


一般に、シリーズ 1 の純アルミニウムの耐食性が最も優れており、シリーズ 5 が良好な性能を示し、シリーズ 3 とシリーズ 6 がそれに続き、シリーズ 2 とシリーズ 7 は劣っています。


加工性


被削性には、成形性と被削性が含まれる。 成形性は状態に関係するため、アルミニウム合金のグレードを選択した後、各状態の強度範囲も考慮する必要がありますが、通常、高強度材料は成形が容易ではありません。


アルミニウムに曲げ加工、絞り加工、深絞り加工などを施す場合、全焼鈍材の加工性が最も良く、逆に熱処理材の加工性は最も悪くなります。


アルミニウム合金の被削性は合金組成と大きな関係があり、通常高強度アルミニウム合金の被削性は良好であり、逆に低強度アルミニウム合金の被削性は劣ります。


金型や機械部品などの切削加工が必要な製品では、アルミニウム合金の被削性が重要な要素となります。


溶接・曲げ特性


ほとんどのアルミニウム合金は問題なく溶接できます。 特に、一部の 5 シリーズ アルミニウム合金は、溶接を考慮して特別に設計されています。比較的、一部の 2 シリーズおよび 7 シリーズ アルミニウム合金は溶接がより困難です。


また、5系アルミニウム合金は、あるクラスのアルミニウム合金製品の曲げ加工にも最適です。


装飾性


アルミニウムを装飾や特定の用途に使用する場合、対応する色と表面組織を得るために表面を処理する必要があります。 この状況では、素材の装飾特性に焦点を当てる必要があります。


アルミニウムの表面処理オプションには、陽極酸化処理とスプレー処理が含まれます。 一般に耐食性の良い材料は表面処理性に優れています。


その他の特徴


上記の特性に加えて、導電性、耐摩耗性、耐熱性などの特性もあり、材料の選択にはさらに考慮する必要があります。


銅合金

オリハルコン



真鍮は銅と亜鉛の合金です。 真鍮中の亜鉛の含有量を変えることにより、異なる機械的特性を備えた真鍮を得ることができます。 黄銅中の亜鉛の含有量が高いほど、強度は高くなりますが、可塑性はわずかに低くなります。


業界で使用される真鍮の亜鉛含有量は 45% を超えません。亜鉛含有量は脆くなり、合金の性能が低下します。 真鍮に 1% の錫を添加すると、海水や海洋大気腐食に対する真鍮の耐性が大幅に向上するため、「ネイビー真鍮」と呼ばれます。


錫は真鍮の被削性を向上させることができます。 鉛真鍮は一般に、切断が容易な国家標準の銅と呼ばれます。 鉛を添加する主な目的は、被削性と耐摩耗性の向上であり、鉛は黄銅の強度にはほとんど影響しません。 銅の彫刻も鉛真鍮の一種です。


ほとんどの真鍮は色、加工性、延性が良好で、電気めっきや塗装が容易です。


赤銅



銅は赤銅とも呼ばれる純銅で、良好な電気伝導性と熱伝導性、優れた可塑性を備え、ホットプレスや冷間プレス加工が容易で、プレート、ロッド、チューブ、ワイヤー、ストリップ、フォイルなどの銅に加工できます。


放電加工機、磁気機器、コンパスや航空機器などの磁気干渉に対する耐性が必要な機器の製造用の電食銅や導電性棒など、良好な導電性が必要な製品が多数あります。


どのような材質であっても、基本的には単一モデルで製品のすべての性能要件を同時に満たすことはできませんし、その必要もありません。 製品の性能要求、使用環境、加工工程等に応じて各種性能の優先順位を設定し、性能確保を前提とした合理的な材料の選択と合理的なコスト管理を行う必要があります。


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ハードウェアから始まり、ハードウェアで終わりません。 Honscn は、ファスナー/CNC 業界チェーンのワンストップ サービスを提供することに尽力しています。

プロジェクト用のカスタムパーツを設計していると想像してみてください。例えば、車の電装システム用のブラケットや小型センサー用のハウジングなどです。材料はアルミニウム（金属）かABS（プラスチック）のどちらかに絞り込みましたが、ここで行き詰まってしまいます。CNC旋盤加工とフライス加工のどちらを使うべきでしょうか？どちらの材料でも工程は同じでしょうか？
これはまさに多くのチームが直面する混乱です。金属とプラスチックはC​​NC工具の下で大きく異なる挙動を示すため、間違った工程（あるいは間違った材料と工程の組み合わせ）を選択すると、時間の無駄、部品の廃棄、そしてコストの増加につながる可能性があります。フライス加工で加工できるプラスチック部品でも、旋削加工しようとすると割れてしまう可能性があります。旋削加工が必要な金属シャフトは、フライス加工によって歪んでしまう可能性があります。
Honscnは15年以上にわたり、材料とプロセスのマッチング方法を模索してきました。サプライヤーが不適切なCNC加工法を用いて失敗したプロジェクトの修正を支援したり、初日から適切なツールを選定することでワークフローを効率化したりしてきました。このガイドでは、金属CNC加工とプラスチックCNC加工の主な違い、旋削加工とフライス加工のどちらを選ぶべきか、そしてHonscnがどのように判断の手間を省くのかを解説します。さらに、Honscnの実際の効果を実証するために、2つのお客様事例もご紹介します。
第一に：金属とプラスチックのCNC加工 - 重要な大きな違い旋削加工とフライス加工について詳しく説明する前に、まずは基本から始めましょう。金属とプラスチックは見た目が違うだけでなく、切断、成形、仕上げに対する反応も異なります。これらの違いは、使用する工具から加工速度まで、あらゆる要素に影響を与えます。
1. 材料の硬度と工具の摩耗金属（アルミニウム、ステンレス鋼、真鍮など）は、プラスチック（ABS、PEEK、ナイロンなど）よりも硬く、摩耗性が高いです。つまり、
金属加工にはより強靭な工具が必要：金属加工には、摩擦に耐える超硬工具または高速度鋼（HSS）工具を使用します。例えば、アルミニウムのフライス加工には、300～400℃（572～752°F）の熱に耐えられる超硬エンドミルが必要です。プラスチックには、より鋭く、より優しい工具が必要です。鈍い工具は、プラスチックを切る代わりに「こすって」しまう可能性があります（鈍いナイフでバターを切ろうとするのを想像してみてください）。当社では、プラスチックには研磨された超硬工具を使用しています。これにより、材料を溶かしたり歪ませたりすることなく、きれいに切断できます。工具の摩耗も大きなコスト要因です。ステンレス鋼用の超硬工具は、交換が必要になるまで500個も使えるかもしれませんが、ABS樹脂用の同じ工具は2,000個も使える可能性があります。金属工具を調整せずにプラスチックに使用すると、時期尚早な工具交換に費用を無駄にしてしまうことになります。
あるお客様から、ABS樹脂製センサーハウジングのフライス加工にステンレス製の工具を使用していたところ、2,000個ではなく300個で工具が摩耗してしまうという問題を抱えてご相談を受けました。そこで、プラスチック専用の研磨済み超硬工具に切り替えたところ、工具寿命が6倍に向上し、工具コストを月800ドル削減できました。
2. 熱と反りのリスク切断によって熱が発生しますが、金属とプラスチックでは熱の処理方法が異なります。
金属は（主に）熱を放散します。アルミニウムと鋼は高温に耐えられるため、CNC工作機械を高速（例えば、アルミニウムフライス加工では10,000 RPM）で稼働させても部品を歪ませることはありません。工具の過熱を防ぐために冷却剤は使用しますが、部品自体は安定した状態を保ちます。プラスチックは溶けやすく、反りやすい：ABSは105℃（221℉）で軟化し始めますが、これは金属の許容温度よりもはるかに低い温度です。機械の回転速度が速すぎると、工具の摩擦によってプラスチックが溶け、エッジが荒れたり、形状が歪んだりすることがあります。プラスチックの場合は、回転速度を落とし（例えば、ABSフライス加工の場合は5,000～7,000 RPM）、空冷を使用します（液体クーラントはプラスチックに浸透して膨張を引き起こす可能性があるため、使用しません）。ある自動車部品の顧客は、プラスチッククリップをアルミと同じ速度で切削しようとしたところ、80%のクリップが変形し、バッチ全体を廃棄せざるを得ませんでした。そこで、速度を調整し、空冷式に切り替えたところ、次の加工では99.5%の合格率を達成しました。
3. 表面仕上げの必要性希望する仕上がりは、多くの場合、素材によって異なります。
金属は多くの場合、後処理が必要です。切削加工されたアルミニウムは、機械加工直後はマット仕上げ（Ra 1.6μm）になる場合がありますが、目に見える部分に光沢仕上げ（Ra 0.8μm）が必要な場合は、研磨または陽極酸化処理が必要です。ステンレス鋼は、錆を防ぐために不動態化処理が必要になる場合があります。プラスチックは機械加工後すぐに滑らかな仕上がりを実現：研磨された工具と低速加工により、ABSまたはPEEKに余分な手間をかけずに滑らかな仕上がり（Ra 0.8μm）を実現できます。これにより時間を節約でき、カスタムカラーをご希望でない限り、研磨や塗装の必要もありません。 4. 許容限界どちらの素材も厳しい許容誤差を達成できますが、プラスチックには欠点があります。
金属は許容誤差を長期的に良好に保持します。許容誤差が ±0.01mm のアルミ製ブラケットは、金属は温度変化によってあまり膨張したり収縮したりしないため、長年にわたってその状態が維持されます。プラスチックは温度／湿度によって変形します。ABSは吸湿すると0.2～0.4%膨張するため、湿度の高い環境では±0.01mmの公差が±0.02mmに変化する可能性があります。センサーハウジングなど、厳しい公差が求められるプラスチック部品については、加工前に材料を乾燥させ、より安定性の高い熱処理済みプラスチック（ガラス繊維強化PEEKなど）を使用しています。 CNC旋削とフライス加工：どちらの加工方法を選ぶべきか金属とプラスチックの違いがわかったところで、CNC加工で最も一般的な2つの工程、旋削とフライス加工についてお話ししましょう。重要な違いは形状にあります。あなたの部品はどのような形状でしょうか？
CNC旋削とは？（回転対称部品に最適）旋削加工では、回転工具と固定工具（またはその逆）を用いて、軸を中心に円形または対称形の部品を成形します。旋盤を思い浮かべてください。部品が回転し、工具が材料を削り取り、シャフト、スリーブ、ボルトなどの形状を作ります。
旋削を使用する場合:円形または円筒形の部品: 自動車のトランスミッション用のシャフト、ドアのヒンジ用のプラスチック製ブッシング、配線用の金属スリーブ。シンプルで対称的なフィーチャ: 溝、ねじ、またはテーパー (例: 2 つの部品を位置合わせするためのテーパー付き金属ピン)。回転部品の高速かつ低コスト：円形部品の場合、旋削はフライス加工よりも高速です。フライス加工では 5 分かかる金属シャフトを 2 分で作成できます。旋削加工に関する材料注記:金属旋削加工：アルミニウム、真鍮、ステンレス鋼に最適です。工具を冷却し、部品の滑らかさを保つためにクーラントを使用しています。プラスチック旋削：可能ですが、難易度が高くなります。低速（3,000～5,000 RPM）で加工し、溶解を防ぐため鋭利な工具を使用してください。旋削加工はプラスチックのブッシングやノブには適していますが、複雑な形状には適していません。ある自動車修理工場では、トランスミッション修理キット用の金属シャフトを500本必要としていました。旋盤加工を採用したところ、シャフト1本あたり2.5分で製作でき、500本すべてを3日で納品できました。フライス加工を採用していたら、6日かかり、コストも30%増加していたでしょう。
CNCフライス加工とは？（複雑で不規則な形状に最適）フライス加工では、回転する切削工具を用いて、固定された部品から材料を削り取ります。ルーターを使って木を彫るのと似ており、平面、穴、スロット、そして複雑な形状（複数の穴や曲線のエッジを持つブラケットなど）を作ることができます。
ミリングを使用する場合:不規則な形状の部品: 自動車エンジン用のアルミ製ブラケット、プラスチック製センサーハウジング、複数の穴がある金属製取り付けプレート。複雑なフィーチャ: スロット、ポケット (くぼんだ領域)、または非対称の穴 (異なる角度の穴があるブラケットなど)。複数方向の精度が必要な部品: フライス盤 (特に 5 軸フライス盤) は複数の角度から切削できるため、狭いスペース (車のダッシュボードの下など) に収まる部品を作成できます。フライス加工に関する材料注記:金属フライス加工：3軸フライス加工はシンプルなブラケットに、5軸フライス加工は複雑な部品（航空宇宙部品など）に適しています。金属の硬度に応じて速度を調整します。ステンレス鋼の場合は低速、アルミニウムの場合は高速です。プラスチックフライス加工：複雑なプラスチック部品（ABSセンサーハウジングなど）に最適です。反りを防ぐため、空冷式と鋭利な工具を使用しています。ガラス繊維強化プラスチック（ガラス繊維強化ナイロンなど）はフライス加工に最適です。強度が高く、公差も良好です。家電メーカーのお客様から、車載GPS用のプラスチック製ハウジングを1,000個ご注文いただきました。ハウジングは湾曲したエッジ、取り付け用の穴が2つ、そしてスクリーン用の凹部があり、3軸フライス加工に最適です。1,000個すべてを5日間で納品し、反りもゼロでした。
グレーゾーン：両方を使うべき場合（ハイブリッドプロセス）部品によっては旋削とフライス加工の両方が必要です。例えば：
金属ボルト：円筒形のシャフトを回転させ（旋削加工）、六角形のヘッドをフライス加工します（フライス加工）。プラスチックノブ: 丸いベースを回転させ (旋盤加工)、次にドライバー用のスロットをフライス加工します (フライス加工)。ここで重要なのは、工程を正しい順序で行うことです。通常は、最初に旋削加工（基本形状の作成）を行い、次にフライス加工（複雑な形状の追加）を行います。これにより、時間を節約し、精度を確保できます。
Honscnではハイブリッド部品を自社で製造しているため、部品を複数の工場に送る必要はありません。まずベースとなる形状を旋盤で加工し、その後フライス盤（多くの場合、同じ生産ライン内）に移して最終的な機能を追加します。
Honscnが適切なプロセスの選択（および実行）を支援する方法お客様が犯す最大のミスは、「部品に必要なもの」ではなく「以前使用したことがある」という基準で工程を選択することです。旋削加工の経験がないために丸軸をフライス加工しようとして時間を無駄にしたり、複雑なプラスチックハウジングに旋削加工を使ってしまい（結果として部品が歪んでしまう）、といったケースが考えられます。
Honscn は、次の 3 つの重要な利点により、推測の手間を省きます。
1. 材料とプロセスのマッチング（画一的な対応は強制しません）お客様の部品の設計と材質をまずお伺いし、最適な加工方法をご提案いたします。特定の加工機に偏りはありません。その仕組みは以下のとおりです。
ステップ 1: 無料の設計レビュー: CAD ファイル (スケッチでも可) をお送りいただき、次の点を確認します。材質（アルミニウム？ABS？PEEK？）形状（丸型？不規則型？対称型？）許容範囲（±0.01mm？±0.1mm？）数量（試作品10個？生産ユニット10,000個？）ステップ2：プロセスの推奨：どのプロセスを使用するか、そしてその理由を具体的にご説明します。例： 「アルミシャフトは円形なので、旋削加工はフライス加工よりも 30% 速く、安価になります。」 「ABS ハウジングには曲面エッジと複数の穴があります。反りを防ぐために空冷式の 3 軸フライス加工が最適です。」ステップ 3: コストとタイムラインの見積もり: 明確な見積もりとタイムラインを提示しますので、何を期待すべきかがわかります。自動車診断ツールを開発しているスタートアップ企業から、金属プローブの設計図を持って相談を受けました。彼らは以前、プラスチック部品のフライス加工に使用していたため、フライス加工を希望していましたが、プローブは単純な円筒形でした。そこで旋削加工を推奨したところ、コストを25%削減でき、部品の納期も2日早まりました。
2. 両工程とも自社設備（外注なし）当社には合計12台のCNC工作機械があり、そのうち6台は旋盤加工機（回転部品用）で、6台はフライス加工機（3軸および5軸、複雑部品用）です。つまり、
他工場への引き継ぎは不要：旋削とフライス加工の両方が必要な場合でも、すべて自社で対応いたします。複数のサプライヤーとの調整や、輸送中の部品紛失の心配もありません。一貫した品質：最初から最後まで、同じチームがお客様の部品を扱います。材料の特性（例：「このABSには5,000 RPMが必要です」）と工程要件（例：「このアルミシャフトには20℃の冷却剤が必要です」）を熟知しています。迅速なターンアラウンド：工程間の切り替えが迅速です。例えば、旋削シャフト＋フライス加工ヘッドのハイブリッド部品200個を4日間で製造できました。もし1工程を外注していたら、8日間かかっていたでしょう。ある自動車部品販売業者が、500本のハイブリッド金属ボルト（旋削シャフト＋フライス加工六角ヘッド）を必要としていました。まず旋削加工を行い（シャフト1本あたり2分）、次にボルトを3軸フライス加工機に移しました（ヘッド1本あたり1分）。500本すべてを3日間で完成させ、100%の品質チェックを実施しました。
3. 扱いにくい材料（プラスチック、熱処理金属など）に関する専門知識私たちは単に「扱いやすい」素材を扱うのではなく、他のショップが避けるような素材を専門に扱っています。
熱に弱いプラスチック：PEEK（343℃/649℉で融解）とPVC（過熱すると有毒ガスを放出する）の加工を熟知しています。部品と作業員の安全を守るため、特殊な換気システムと温度制御システムを採用しています。超硬金属：ステンレス鋼（316L）とチタンは加工が難しいですが、当社の5軸フライス盤と超硬工具は容易に加工できます。自動車用排気システム用のチタン製ブラケットは、±0.005mmの公差を達成しています。複合材料：ガラス繊維強化ナイロンや炭素繊維強化プラスチック（CFRP）は、自動車部品（高強度、軽量）に最適ですが、摩耗しやすいという欠点があります。当社では、摩耗を防ぐため、ダイヤモンドコーティングされた工具を使用しています。これは、ほとんどのショップでは提供されていない技術です。ある高級車メーカーが、ドアパネル用の炭素繊維強化プラスチック（CFRP）製ブラケットを100個必要としていました。CFRPは摩耗性が高く、加工が難しいため、他の工場では断られていました。しかし、当社ではダイヤモンドコーティングされたフライス加工工具を使用し、低速加工を実現しました。その結果、100個すべてのブラケットが公差検査に合格し、現在では四半期ごとに1,000個もの注文をいただいています。
実際のクライアントストーリー：Honscnがプロセスと材料のミスをどのように修正したか私たちが介入するまで、間違ったプロセスや材料でスタートしていた 2 人のクライアントを見てみましょう。
ストーリー1：自動車修理工場（金属シャフトの間違った加工方法）テキサス州に拠点を置く自動車修理工場は、ヴィンテージカーのトランスミッション修理のため、金属シャフト200本を必要としていました。工場には旋盤加工機がなかったため、フライス加工を行う業者にシャフトの製作を依頼しました。
問題：
フライス加工にはシャフト 1 本あたり 6 分かかりました (旋盤加工の場合は 2 分)。そのため、工場は 5 日間の期限に間に合いませんでした。シャフトの 30% が歪んでいた (フライス加工では旋削と同じ対称性が得られない) ため、トランスミッションに適合しませんでした。コストはシャフト 1 本あたり 15 ドル (旋削の場合はシャフト 1 本あたり 10 ドル) で、1,000 ドル多く支払ったことになります。 Honscnの解決策:
旋削を推奨しました（シャフトは円筒形で、複雑な機能がないため）。アルミニウムシャフトを滑らかに保つために、超硬旋盤工具と冷却剤を使用しました。 3 日間で 200 本のシャフト (1 本あたり 2 分) を作成し、それぞれの対称性をチェックしました。結果：
シャフトの100%がトランスミッションに適合します。ショップは 1,000 ドルを節約しました (コストはシャフト 1 本あたり 10 ドルに下がりました)。彼らは現在、すべての金属シャフトを当社に発注しており、当社はさらに 5 バッチを製造しましたが、欠陥はゼロでした。ストーリー2：電子機器のクライアント（プラスチックハウジングの間違ったプロセス）カリフォルニアのある電子機器会社は、車のバックカメラ用にABS樹脂製のハウジングを500個必要としていました。彼らは、ハウジングを旋盤加工してくれる工場に依頼していました（丸い部品の場合は旋盤加工の方が速いため）。
問題：
ハウジングにはカメラ レンズ用の四角い凹部がありましたが、旋盤加工では四角い形状を作ることができないため、工場では凹部を別途フライス加工する必要がありました (部品ごとに 3 分追加)。旋削中にハウジングの 25% が歪んでしまいました (ショップが使用していた速度が高すぎました: 5,000 RPM ではなく 8,000 RPM)。合計時間は 8 日間でした (必要な期限は 5 日間でした)。 Honscnの解決策:
ハウジングは四角い形状をしており、複数方向の精度が必要であったため、3 軸フライス加工を推奨しました。反りを防ぐために、研磨された超硬工具と空冷（5,000 RPM）を使用しました。ハウジング全体を 1 回のセットアップでフライス加工したので、2 番目のプロセスは必要ありません。結果：
500 個のハウジングが 4 日間で納品されました (期限を上回りました)。不合格となったハウジングは 2 個のみでした (不良率 0.4%)。クライアントは 800 ドルを節約しました (追加のフライス加工ステップがないため、人件費が削減されました)。選び方：部品の簡単なチェックリスト旋削、フライス加工、金属加工、プラスチック加工のどれが必要か分からない場合は、次のチェックリストを使用して絞り込んでください。
1. 部品の形状はどのようなものですか?円形/円筒形/対称形 → 旋盤加工（より速く、より安価）。不規則/穴/スロット/曲がったエッジがある → ミリング（より柔軟）。丸型と不規則型の両方 → ハイブリッド (最初に旋削、次にフライス加工)。 2. どのような材料を使用していますか?金属（アルミニウム、ステンレス、真鍮）：丸部品→旋削（クーラント、超硬工具使用）。複雑な部品 → フライス加工（簡単な場合は 3 軸、難しい場合は 5 軸）。プラスチック（ABS、PEEK、ナイロン）：丸部品→旋削（低速、空冷、研磨工具）。複雑な部品 → フライス加工（低速、空冷、液体冷却を避ける）。複合材料（CFRP、ガラス繊維入りナイロン）：複雑な部品→フライス加工（ダイヤモンドコーティング工具、低速）。 3. あなたの許容範囲はどのくらいですか?タイト（±0.01mm～±0.05mm）:金属 → 旋削または 5 軸フライス加工 (金属の方が公差が良好に保たれます)。プラスチック → 熱処理されたプラスチック (例: PEEK) を使用した 5 軸フライス加工。ゆるみ（±0.1mm～±0.5mm）金属 → 3 軸フライス加工または旋盤加工 (どちらでも可)。プラスチック→3軸フライス加工（ABSやナイロンでも可）。 4. 必要な部品はいくつありますか? 10～500個（小ロット）旋削またはフライス加工（どちらでも可能。形状に基づいて選択）。 1,000個以上の部品（大量生産）旋削（円形部品の場合は高速）または自動フライス加工（複雑な部品の場合）。結論: 適切なプロセス = より良い部品、より低いコスト金属とプラスチック、旋削とフライス加工のどちらを選ぶかは、必ずしも推測する必要はありません。重要なのは、材料の特性と加工方法の長所を一致させることです。
丸い部品（金属またはプラスチック）に旋盤加工を使用すると、時間とコストを節約できます。複雑な部品（金属またはプラスチック）にフライス加工を使用して、必要な形状を作成します。材料の硬度と耐熱性に応じて、速度とツールを選択してください。 Honscnの仕事は、お客様の負担を軽減することです。私たちは単に部品を加工するだけでなく、初日から最適な工程をご提案いたします。自動車修理用の金属シャフト10本を製造する場合でも、新製品用のプラスチックハウジング10,000個を製造する場合でも、最適な材料、工程、工具をご提案し、お客様のご要望を的確に（そして予算内で）実現いたします。
もう迷う必要はありません。部品の設計図（スケッチでも構いません）をお送りいただき、用途をお知らせください。無料のプロセス提案、明確なお見積もり、そしてタイムラインを、一切の条件なしにご提示いたします。お客様の次のCNCプロジェクトを成功に導きます。