CNCラピッドプロトタイピングとプロトタイピング用の押出成形の違いは何ですか?

ちょっと、そこ！ CNC ラピッド プロトタイピングのサプライヤーとして、私はさまざまなプロトタイピング手法の詳細を直接見てきました。今日は、CNC ラピッド プロトタイピングとプロトタイピング用の押し出し成形の違いを詳しく説明します。

CNC ラピッド プロトタイピングとは何ですか?

CNC ラピッド プロトタイピングは、ハイテク彫刻家のツールのようなものです。コンピューター数値制御 (CNC) 機械を使用して、固体の材料ブロックからプロトタイプを削り出します。これらの機械は非常に精密で、デジタル設計に忠実に従っています。

このプロセスは、コンピューター上で作成された 3D モデルから始まります。このモデルは、CNC マシンが理解できる一連の命令に変換されます。この機械は、ドリルやミルなどのさまざまな切削工具を使用して、目的の形状が現れるまでブロックから材料を除去します。

CNC ラピッド プロトタイピングの大きな利点の 1 つは、その精度です。非常に厳しい公差の部品を作成できるため、航空宇宙や医療などの業界にとって非常に重要です。たとえば、ラジエーターブロックフィッティング試作、CNC の精度により、すべてのコンポーネントに完璧にフィットすることが保証されました。

もう一つの利点は、使用できる材料の範囲が広いことです。アルミニウム、スチール、チタンなどの金属だけでなく、プラスチックや複合材料も使用できます。この柔軟性により、さまざまな用途に適しています。私たちはかつて、CNC 旋削自転車クランク アーム プロトタイプサイクリストが求める強度と軽さを兼ね備えたアルミニウムを使用。

ただし、CNC ラピッド プロトタイピングには欠点もあります。特に複雑なパーツの場合、比較的遅くなることがあります。各カットには時間がかかり、複雑なディテールがたくさんある場合、制作プロセスが長引く可能性があります。また、CNC マシンとソフトウェアに投資する必要があるため、初期設定コストが高くなる可能性があります。

プロトタイピングのための押し出しとは何ですか?

押し出しは別の球技です。チューブから歯磨き粉を絞り出すような感じです。プロトタイピングのための押し出し成形では、材料 (通常はプラスチックまたは金属) が柔らかくなるまで加熱され、その後金型に押し込まれ、特定の断面形状が得られます。

押し出しの主な利点はその速度です。金型をセットアップすると、比較的短時間で長いプロトタイプを製造できます。パイプ、ロッド、プロファイルなどの作成に最適です。たとえば、DIY プロジェクトで単純なプラスチック棒のプロトタイプを作成する必要がある場合、押し出しを使用すると仕事をすばやく完了できます。

コストの面では、大量生産では押出成形の方が経済的です。部品をたくさん作れば作るほど、単位あたりのコストは下がります。また、このプロセスは連続的であるため、一貫した断面を持つ部品を効率的に作成できます。

しかし、押し出しにも限界があります。複雑な形状を作るのはあまり得意ではありません。部品の断面は比較的単純で均一でなければなりません。複数の曲線や凹凸のある部品が必要な場合、押し出しは最良の選択ではない可能性があります。また、特に高強度または高精度の部品を実現する場合、CNC ラピッド プロトタイピングに比べて材料の範囲が少し制限されます。

主な違い

精度

精度に関しては、CNC ラピッド プロトタイピングが大きなメリットをもたらします。前に述べたように、非常に厳しい公差を実現でき、多くの場合、数千分の 1 インチの範囲になります。これは、部品のように完全に組み合わせる必要がある部品にとって不可欠です。ドア ロック ハウジング ボルト エンジンのラピッド プロトタイピング。一方、押し出しの精度はそれほど高くありません。一般に公差は緩めで、高レベルの精度が最優先ではない部品に適しています。

形状の複雑さ

CNC は非常に複雑な形状を処理できます。多軸切断機能により、アンダーカット、内部キャビティ、および詳細な表面特徴を備えた部品を作成できます。押し出しは、一定の断面を持つ部品に限定されます。実際には、押し出しだけを使用して複雑な内部構造を持つ部品を作成することはできません。

材質の多様性

CNC ラピッド プロトタイピングでは、はるかに幅広い材料を提供します。柔らかいプラスチックから硬い金属まであらゆるものを扱うことができます。押出成形はプラスチックや一部の金属でよく使用されますが、特に高性能材料の場合、選択肢はさらに限られます。

生産速度

単純な部品や大量生産の場合は、押し出しの方が高速です。金型の準備ができたら、すぐに部品を量産できます。ただし、複雑な部品や少量生産の場合は、CNC ラピッド プロトタイピングの方が金型のセットアップに多くの時間を費やす必要がないため、より時間効率が高くなります。

料金

コストは部品の量と複雑さによって異なります。少量の複雑な部品の場合は、初期設定コストが高くても、CNC ラピッド プロトタイピングの方がコスト効率が高い場合があります。大量の単純な部品の場合、通常、押出成形の方がユニットあたりのコストが低くなります。

いつどちらを選択するか?

航空宇宙または医療業界にいて、高精度で複雑な部品を少量生産する必要がある場合は、CNC ラピッド プロトタイピングが最適です。高性能材料を使用し、厳しい公差を達成できるため、これらの用途に最適です。

一方、建設業界や DIY 業界で、単純で均一な部品を多数必要とする場合は、押し出し成形の方が良い選択肢です。このタイプの制作では高速かつコスト効率が高くなります。

結論

結局のところ、CNC ラピッド プロトタイピングとプロトタイピング用の押し出し成形には、それぞれ独自の長所と短所があります。 CNC ラピッド プロトタイピングのサプライヤーとして、私は CNC が提供する精度と柔軟性に重点を置いています。しかし、押出成形が市場、特に大量の単純な部品生産の場合にその地位を占めていることも私は理解しています。

CNC の精度が必要な複雑な部品であっても、押出成形で作成できる単純な部品であっても、プロトタイピング ソリューションをお探しの場合は、ぜひお手伝いさせていただきます。あなたのプロジェクトについて話し合うために私に連絡してください。一緒に最適なアプローチを見つけ出します。

参考文献

• I. ギブソン、DW ローゼン、B. スタッカー (2015)。積層造形テクノロジー: 3D プリンティング、ラピッド プロトタイピング、およびダイレクト デジタル マニュファクチャリング。スプリンガー。
• Campatelli, G.、Di Gravio, G. (2018)。ラピッドプロトタイピングのための設計。スプリンガー。