CNCプラスチック加工は、堅牢で正確な、カスタマイズされたプラスチック部品を作成するために適用可能な最も確実な方法の一つです。これにより、ABS、ポリカーボネート、その他の機械加工プラスチックの両方で、効率性と高い性能が達成されます。
CNCプラスチック加工を学ぶ若いエンジニアや学生、革新者たちは、自動車や医療機器などの業界に新たなキャリアの扉を開くことで、自分たちの将来を保証することができる、 航空宇宙 や家電製品に使用されている。本稿では、CNCプラスチック加工の7つの強力な利点と、それが長年にわたって、より強く、より精度の高い部品の加工オプションとして最も好まれてきた理由を明らかにする。
CNCプラスチック加工とは
CNCプラスチック加工は、コンピュータ制御された装置を使用して、プラスチックの固まりから材料を削り取り、部品に成形する減法的製造技術である。非常に正確で複雑な形状を実現するために、切削経路は CAD (コンピューター支援設計)と CAM (コンピュータ支援製造)ソフトウェアである。
代表的なCNCプラスチック加工材料には、ABS、ポリカーボネート、ナイロン、PEEKなどがある。これらのプラスチックは、耐久性、耐薬品性、加工性に優れていることから選ばれています。
表1:CNC加工で使用される一般的なプラスチック
素材 | 主要物件 | 一般的な用途 |
ABS | 耐衝撃性、軽量 | 自動車部品、エンクロージャー |
ポリカーボネート | 高強度、透明、耐熱性 | 安全シールド、光学レンズ |
ナイロン | 耐摩耗性、低摩擦 | ギア、ベアリング |
覗き見 | 高性能、耐薬品性 | 航空宇宙および医療用途 |
1.卓越した精度と正確さ
CNCプラスチック加工の超精密公差レベルは、場合によっては±0.005インチと非常に小さい。この精度は、部品の品質が設計基準に達していることを保証し、それゆえ、特に精度が安全性と性能を左右する産業にとってその本質をなす。
プラスチック技術の専門家は次のように述べている。 CNC加工 このため、同じ部品を大量または少量生産するのに適している。
2.さまざまなプラスチックに対応する汎用性
CNCマシンで加工できるプラスチックは多岐にわたる。例えば
- 軽量だが剛性の高いエンクロージャーを作る材料としてのABS
- 透明なポリカーボネート製耐衝撃シールド
- 低摩擦機械片ナイロン
テキサスA&Mなどの大学で提供される工学学位は、学生に与えられたデザインに応じて適切な材料を選択する方法を教えるカリキュラムを提供している(テキサスA&M CNCガイド).
3.より強く、より耐久性のある部品
CNCを使用したプラスチック加工は、非常に強固な単一層からパーツを作るため、3Dプリンティングで一般的な層間の強力な接着を必要としない。これにより、構造的完全性が向上し、耐用年数が延びる。
大きなストレスがかかる製品、温度変化の激しい製品、繰り返し使用される製品の場合は特に注意が必要です。
CNCマシニングと3Dプリンティングの強度比較
特徴 | CNCプラスチック加工 | 3Dプリンティング |
素材構造 | ソリッド・ブロック | レイヤーごと |
引張強度 | 高い | 中~低 |
表面仕上げ | 滑らか、均一 | レイヤーラインが見える |
寸法精度 | 非常に高い | 中程度 |
4.プロトタイプと小ロットの高速生産
射出成形とは対照的に、CNCマシニングは高価な金型を必要としない。このことは、試作品が2、3週間かかるのに対し、2、3時間で作れるということにつながる。
例
ロボット部品の設計に携わる工学部の学生は、部品をCADでモデリングし、CNCマシンに提出し、機能的なプロトタイプを1日で完成させることができます。
5.小ロット生産における費用対効果
CNCプラスチック加工技術は、特に少量から中量の生産の場合、代替の製造技術よりも安価であることを証明することができます。金型費用を削減しながらも、プロフェッショナルな品質を得ることができます。
これは、特に新興企業や中小企業にとって有益である。
6.部品間の一貫した品質
CNCマシンは、デジタルで作成された命令に基づいて動作するため、どのような部品も最初のものと同じです。このような均一性により、部品の互換性が保証され、誤作動なく本来の性能を発揮することができる。
グッドウィン大学によると、CNC加工の特徴である再現性は、航空宇宙産業や医療機械製造などで信頼性が高いとされる要因である。
7.環境に配慮した製造
CNC加工は、材料を最大限に利用し、無駄を省くことができる。例えば、ABSは頻繁にリサイクルされ、別の用途に使用される。
環境に対する意識が高まるにつれ、このグリーン・アドバンテージは企業にとってもメーカーにとっても重要性を増している。
CNCプラスチック加工の用途
CNCプラスチック加工は、様々な産業において重要なツールである:
- 自動車 ダッシュボード、トリム、ワンオフ品
- メディカルだ: 手術器具、診断機器ケース
- 航空宇宙 構造部品の軽量化
- 家電製品: コンセプトと製品、デバイス筐体、ボタン、コネクター
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CNCプラスチック加工に関するFAQ
CNC加工に最適なプラスチックは?
ABS、ポリカーボネート、ナイロン、PEEKは、強度、加工性、耐摩耗性を兼ね備えており、よく知られている。
CNCプラスチック加工は3Dプリンティングに勝るのか?
CNCマシニングは、3Dプリンティングと比較して、より高い強度、表面仕上げ、精度が要求される場合に使用される傾向があり、複雑で低コストのプロトタイプが要求される場合に適しているかもしれない。
CNCマシンは、PCの非着色プラスチックをカットできますか?
はい。ポリカーボネートとアクリルは、適切な種類の切削工具と切削速度があれば、光学的な透明度で加工できます。
プラスチック加工のCNCコストは?
価格は素材、複雑さ、数量によって決まる。特に少量生産の場合は、射出成形よりも一般的に安くなります。