プラスチックのCNCプロトタイプのコストを削減する方法は？

製品開発の世界では、プラスチックのCNCプロトタイプが新しいアイデアを実現する上で重要な役割を果たしています。プラスチックのCNCプロトタイプサプライヤーとして、私はコストの重要性、クライアントの効率性を理解しています。プラスチックのCNCプロトタイプのコストを削減することで、顧客に利益をもたらすだけでなく、市場での競争力を維持するのにも役立ちます。このブログでは、この目標を達成するためのいくつかの効果的な戦略を共有します。

材料の選択

プラスチックのCNCプロトタイプのコストに影響を与える最も重要な要因の1つは、材料の選択です。プラスチックが異なると価格が異なり、適切なプラスチックを選択すると、大幅な節約につながる可能性があります。

一般的に利用可能なプラスチックを選択します

ABS、PVC、ポリカーボネートなどの材料は、業界で広く使用されており、比較的安価です。それらは、機械的特性、耐久性、コストの有効性のバランスを良くしています。たとえば、ABSは耐衝撃性と機械加工の容易さで知られているため、さまざまなプロトタイプに人気のある選択肢となっています。よりエキゾチックなまたは高性能プラスチックのためにすぐに手を伸ばす代わりに、一般的なプラスチックがプロトタイプの要件を満たすことができるかどうかを検討してください。

リサイクルされたプラスチックを検討してください

リサイクルされたプラスチックは、別のコスト - 節約オプションです。多くの場合、バージンプラスチックよりも安価であり、多くのプロトタイプアプリケーションに満足のいくパフォーマンスを提供できます。多くのリサイクルされたプラスチックには、処女と同様の特性があり、適切な処理を行うと、高品質のプロトタイプを作成するために使用できます。たとえば、化学耐性と中程度の強度が必要な用途では、リサイクルポリプロピレンを使用できます。

設計最適化

プラスチックCNCプロトタイプの設計は、製造コストに直接影響を与えます。設計を最適化することにより、使用される材料の量、機械加工時間、および全体的な生産の複雑さを減らすことができます。

ジオメトリを簡素化します

複雑なジオメトリには、より多くの機械加工操作と時間が必要であるため、コストが増加します。アンダーカット、深いポケット、複雑な曲線などの不要な機能を排除することにより、デザインを簡素化してみてください。たとえば、部品にプロトタイプの機能に不可欠ではない複雑な内部構造がある場合は、より単純な設計に単純化することを検討してください。これにより、加工時間とプロセス中に除去される材料の量が短縮されます。

寸法を標準化します

標準の寸法とサイズを使用すると、コストの削減にも役立ちます。プラスチックシート、ロッド、チューブの標準サイズは、より容易に入手可能で、カスタムサイズの素材よりも安価です。プロトタイプを設計するときは、可能な限り標準寸法を使用してください。これにより、材料コストが削減されるだけでなく、機械加工プロセスも簡素化されます。ツールと機器は標準サイズに最適化される可能性が高いためです。

加工プロセスの最適化

CNC加工プロセス自体は、コストを削減するために最適化できます。適切な機械加工パラメーターと戦略を選択することにより、効率を改善し、廃棄物を最小限に抑えることができます。

適切な切削工具を選択します

切削工具の選択は、効率的な機械加工に不可欠です。適切な切削工具を使用すると、加工時間を短縮し、プロトタイプの表面仕上げを改善できます。たとえば、High -Speed Steel（HSS）ツールは一般的な目的の機械加工に適していますが、炭化物ツールは高速および高精度の機械加工により適しています。材料と機械加工の要件に基づいて適切な切削工具を選択することにより、加工効率を改善し、ツールの摩耗を削減することができます。これにより、全体的なコストが削減されます。

機械加工パスを最適化します

加工経路は、機械加工プロセス中に切削工具が材料をどのように移動するかを決定します。機械加工パスを最適化することにより、ツールの変化の数を減らし、ツールによって移動する距離を最小限に抑え、全体的な機械加工効率を向上させることができます。高度なCNCプログラミングソフトウェアを使用して、ツールのエンゲージメント、削減速度、飼料レートなどの要因を考慮した最適化された機械加工パスを生成できます。たとえば、運動障害のあるミリング戦略を使用すると、切断力を減らし、特定の種類の材料と幾何学の加工効率を改善できます。

バッチ制作

可能であれば、バッチで複数のプロトタイプを作成することを検討してください。セットアップ時間とコストは複数の部品に分散する可能性があるため、バッチの生産により、規模の経済が可能になります。プラスチックのCNCプロトタイプのバッチを生成する場合、単一部品を生成するよりもユニットあたりのコストが低くなります。

バッチ生産の計画

プロトタイプを設計するときは、最初からバッチ制作を計画することが重要です。これには、材料上の部品のレイアウト、機械加工中の部品の方向、および全体的な生産シーケンスを考慮することが含まれます。バッチ生産プロセスを最適化することにより、材料の使用を最大化し、パーツごとの加工時間を最小化できます。

他のプロジェクトと調整します

パイプラインに他の同様のプロジェクトやプロトタイプがある場合は、バッチ生産を活用するために生産を調整することを検討してください。これは、開発中の複数の関連製品を持っているクライアントにとって特に有益です。さまざまなプロトタイプの生産を組み合わせることで、共有されたセットアップコストとリソースのより効率的な使用により、コスト削減を達成できます。

サプライヤーの選択と交渉

プラスチック製のCNCプロトタイプサプライヤーとして、クライアントと緊密に連携して、最もコストの効果的な生産方法とサプライヤーを選択する必要があります。

複数のサプライヤーを評価します

材料を調達したり、特定の機械加工操作を下請けする場合、複数のサプライヤーを評価することが重要です。異なるサプライヤーは、異なる価格、品質レベル、リードタイムを提供する場合があります。複数のサプライヤーからの引用符を比較することにより、コストと品質の最高の組み合わせを提供するものを選択できます。たとえば、プラスチック製の材料を購入する場合、さまざまなサプライヤーから見積もりを取得し、必要な材料品質に最適な価格を提供するサプライヤーを選択できます。

価格設定を交渉します

サプライヤーとの交渉は、コスト削減にもつながる可能性があります。サプライヤーとの長期的な関係を構築し、通常のビジネスへのコミットメントを実証することにより、より良い価格、割引、または有利な支払い条件を交渉できるかもしれません。たとえば、大量のボリューム注文がある場合、サプライヤーとボリューム割引を交渉できます。

生産量とリードタイム

生産量とリードタイムの要件は、プラスチックCNCプロトタイプのコストにも影響します。

生産量を調整します

クライアントの予算が制限されている場合、生産量を調整することは実行可能なオプションです。特にプロトタイプが主に初期テストと評価のためである場合、少数のプロトタイプを生成する方がコストがかかる場合があります。場合によっては効果的です。一方、クライアントがより大きな予算とプロトタイプの長期的なニーズを持っている場合、生産量を増やすと、規模の経済性と単位コストが低くなる可能性があります。

リードタイムを管理します

リードタイムはもう1つの重要な要素です。プロトタイプの注文を急ぐことは、多くの場合、残業費用や迅速な送料などの追加費用が発生します。前もって計画し、十分なリードタイムを許可することにより、これらの追加コストを回避できます。たとえば、クライアントが短い時間枠でプロトタイプを必要とする場合、生産プロセスを簡素化するために設計を調整したり、生産スケジュール内で順序を優先したりするなど、オプションをそれらと話し合うことができます。

結論として、プラスチックのCNCプロトタイプのコストを削減するには、材料選択、設計最適化、機械加工プロセスの最適化、サプライヤー管理、生産量とリードタイムの慎重な検討を含む包括的なアプローチが必要です。これらの戦略を実装することにより、プロトタイプの品質を犠牲にすることなく、クライアントがコスト削減を達成するのを支援できます。

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参照

• Boothroyd、G.、Dewhurst、P。、＆Knight、W。（2002）。製造およびアセンブリの製品設計。マルセル・デッカー。
• グルーバー、MP（2010）。現代の製造の基礎：材料、プロセス、およびシステム。ワイリー。
• Kalpakjian、S。、＆Schmid、SR（2009）。製造工学と技術。ピアソン。