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ビュー: 0 著者: NAITE TECH エンジニアリングチーム 公開時間: 2026-10-16 起源: サイト
CNC 加工と 3D プリントはどちらもプロトタイプと最終使用部品を製造できますが、正しい選択は部品が何をする必要があるかによって異なります。このガイドでは、プラスチック部品と金属部品のコスト、寸法精度、材料オプション、生産数量を比較します。また、印刷と CNC 加工を組み合わせることが合理的である場合など、形状と仕上げが決定にどのように影響するかについても説明します。
指定された素材、臨界フィット、または加工表面が合格を左右する場合は、CNC 加工を開始します。幾何学的な自由度や開発の柔軟性が有益な利点となる場合は、3D プリンティングを評価してください。各ルートが要件を満たすことができることを確認した上で、価格と数量を比較してください。
このガイドでは、CNC 加工とは主にフライス加工と旋削加工、つまりストックから材料を切断して必要な形状を作成することを指します。積層造形では、レイヤーごとにジオメトリを構築します。その能力は、フィラメント、樹脂、ポリマー粉末、金属プロセス間で大きく異なります。
決定要因 |
CNC加工 |
3D プリント |
確認すべきこと |
|---|---|---|---|
材料 |
指定された在庫グレードと状態で機械加工します |
特定の印刷プロセスと互換性のある素材を使用 |
正確なグレード、状態、および必要な特性 |
重要な機能 |
多くの場合、正確な穴、合わせ面、ねじ山を作成するための実用的なルート |
一部のフィーチャには二次加工が必要な場合があります |
完成品の公差と検査 |
ジオメトリ |
切削工具へのアクセスと作業可能な固定具が必要 |
機械加工が難しい形状を作り出すことができる |
サポート、クリーニング、内部形状へのアクセス |
表面仕上げ |
制御された機械加工面を生成できます。さらなる治療が必要になる場合があります |
表面状態はプロセスや方向によって異なります |
機能的および外観上の受け入れ要件 |
料金 |
プログラミング、セットアップ、切断時間、工具、仕上げの影響を受ける |
準備、構築の手配、材料、加工の影響を受ける |
完全な見積範囲 |
生産量 |
共有の準備を繰り返し部分に分散させることができます |
ビルドの使用率とバッチ処理により経済性が向上します |
実際の数量、バリエーション、リピート需要 |
リードタイム |
材料調達、準備、加工、仕上げ、検査を含む |
準備、印刷、必要な処理、検査を含む |
許容部品の納期 |
私たちの CNC加工サービス と カスタム 3D プリント サービスは、 この決定を通じてさまざまなルートをサポートします。図面のレビューは、価格設定を開始する前にどのオプションが現実的であるかを判断するのに役立ちます。
プロセス名だけでは、信頼できる価格勝者は存在しません。単純な回転スペーサーと内部チャネルを備えた金属コンポーネントでは、同じ数量であっても、非常に異なる製造上の問題が発生します。
同じ機能、材料要件、重要な寸法、および合格基準から始めます。
外観の検討に使用される樹脂モデルは、アルミ削り出し部品よりも安価な場合があります。この比較は、開発チームが適切なビジュアル プロトタイプを選択するのに役立ちます。特定のアルミニウム部品を製造するのに印刷がより安価な方法であるとは証明されていません。
最初の比較では、サプライヤーに同じ CAD バージョンと図面を確認するよう依頼してください。プロセス固有の設計変更が許可される場合は、どの要件を固定しておく必要があるかを定義します。
たとえば、印刷されたコンポーネントは、複数の機械加工された部品を 1 つに統合する場合があります。比較には、印刷された代替品の洗浄と検査とともに、機械加工された代替品の組み立てと検証が含まれる必要があります。
CNC の準備には、プログラミング、ツールの選択、ワークホールディング、セットアップの検証が含まれます。承認されたプロセスが確立されると、その作業の一部で追加の部分をサポートできるようになります。
印刷にも準備が必要です。方向、サポート、ビルドの配置、およびプロセス設定を考慮する必要があります。追加のパーツはビルドを共有する場合がありますが、取り扱いや仕上げが消えることはありません。
したがって、単純な金属部品は、単一の部品であっても機械加工する価値があります。逆に、複雑なポリマーバッチは、形状の機械加工が困難な場合、印刷を通じて競争力を維持できる可能性があります。
各コスト構造の詳細については、ガイドを参照してください。 CNC 加工のコスト要因 と カスタム 3D プリントのコストに影響するもの.
納入時の部品の状態を比較してください。
CNC の見積書にはバリ取りと標準検査が含まれる場合がありますが、コーティングや詳細なレポートは含まれません。印刷見積には、追加作業として塗装、インサート、または機械加工されたインターフェースを残しつつ、定期的なクリーニングが含まれる場合があります。
金属積層造形の場合、必要な熱処理、サポート除去、機械加工、検査を確立してから、全体を比較します。
有効価格は、合意された範囲内で許容可能なコンポーネントを入手するために必要な金額です。配送、税金、関税が除外されている場合は、個別に確認してください。
部品が正確な嵌合フィーチャーまたは制御された機械加工表面によって管理される場合、CNC 機械加工が実際的な開始点となることがよくあります。印刷も適切な用途での厳しい要件を満たすことができますが、その能力は特定のプロセス、材料、形状に合わせて評価する必要があります。
部品は、重要なアセンブリ寸法を欠いたまま、小さな文字や細かいエッジを再現できます。
層の高さ、ノズル サイズ、露光解像度は、印刷プロセスの側面を表します。これらは、すべての形状の寸法公差を確立するものではありません。
同様の注意が機械加工にも当てはまります。機械の仕様だけでは、薄肉、深い穴、または治具から取り外した後の大きな平らなコンポーネントの精度を保証するものではありません。
成功を決定するものを特定します。位置決め穴の直径、取り付けパターンの位置、シール面の平面度、組み立てられた部品間のクリアランスです。
ベアリングシートと機能しない外側カバーを備えたハウジングを考えてみましょう。ベアリングのインターフェースは綿密な制御が必要な場合がありますが、外部プロファイルではかなり多くのバリエーションが可能です。
これらの機能を個別に扱うことで、サプライヤーに経済的なルートを選択する余地が与えられます。ハウジング本体は印刷に適しており、ベアリングのインターフェースは後で機械加工されます。あるいは、部品全体を機械加工する方が簡単な場合もあります。
私たちのガイド 加工公差の指定では、 一般的な寸法と機能的に重要なフィーチャを区別する方法について説明します。
どちらのルートについても、関連するデータムと検査要件を指定します。検査では、部品が図面を満たしているかどうかを確認します。不適切な製造プロセスを補償するものではありません。
機械加工されたツールマーク、印刷層、粉末テクスチャー、およびサポート接触領域は、同じコンポーネントでも異なる場合があります。
化粧品の表面は、合意された外観サンプルに照らして判断できます。シール面や滑り面には、その機能に応じた要件が必要です。
仕上げも寸法に影響を与える可能性があります。嵌合フィーチャーがコーティング、研磨、または平滑化される場合は、検査に合格しなければならない条件を定義します。
洗練されたプレゼンテーションモデルと未完成の機能サンプルを、どちらかのプロセスの能力を示す同等の証拠として扱うべきではありません。
材料を選択することで、コストが問題になる前にプロセスの問題を解決できます。
図面に特定の勾配と条件が必要な場合は、提案された各ルートがそれを提供できるかどうか、または代替ルートの承認が必要かどうかを確認します。
CNC 加工では、入手可能なエンジニアリング プラスチックの在庫から部品を製造できます。印刷では、さまざまなプロセスを通じて熱可塑性プラスチックとフォトポリマーのオプションが提供されます。
名前が似ていても、これらのマテリアルは互換性がありません。 「ABS 類似」樹脂は、自動的に指定された ABS グレードと同等になるわけではありません。印刷されたナイロンと機械加工されたナイロンも、用途に関連する特性と比較する必要があります。
外観のレビューでは、代替品が完全に適切である可能性があります。化学薬品への曝露、繰り返しの負荷、または高温での使用の場合、物的証拠には細心の注意が必要です。
必要なプロパティから始めて、利用可能なプロパティを確認します 製造材料とグレード.
「アルミニウム」は完全な材料仕様ではありません。
たとえば、6061-T6 素材を必要とする図面は、AlSi10Mg などの印刷可能な合金を選択するだけでは満足できません。 Hydro は 6061 合金と焼き戻しの情報を文書化していますが、EOS は添加アルミニウム材料内の AlSi10Mg を特定しています。これらは承認された比較を必要とする明確な仕様です。 ハイドロ 6061 データシート · EOSアルミ素材.
これにより、どちらの合金も普遍的に優れたものになるわけではありません。グレード、材料の状態、製造ルート、要求される特性が決定に含まれることを意味します。
あなたのアプリケーションに提案された材料をどのデータがサポートしているかを尋ねてください。
有用な情報には、正確なグレード、在庫または製造条件、関連する方向、熱処理または硬化、および試験方法が含まれます。
すべての機械加工されたストックがあらゆる方向で同じように動作する、またはすべての印刷物が機械的に劣っていると仮定することは避けてください。実際の故障モードを決定するプロパティを比較します。
重要なアプリケーションの場合、材料データはスクリーニング ツールとなります。代表的な部品のテストが依然として必要な場合があります。
どちらのルートにも設計上の制約があります。問題は、非現実的な追加作業を行わずに、必要な形状を製造、加工、検査できるかどうかです。
切削工具は、切削工具が作成するフィーチャーにアクセスする必要があります。
深いポケット、狭いスロット、内部コーナー、薄肉、および複数の加工方向により、難易度が高まる可能性があります。機能によっては、長いツール、追加のセットアップ、または設計の修正が必要になる場合があります。
また、部品は許容できない変形をせずにしっかりと保持される必要があります。 5 軸装置を使用すると、多くの形状へのアクセスが向上しますが、すべての囲まれたフィーチャーが機械加工可能になるわけではありません。
これらの問題を確認するには、 詳細な形状を決定する前に、製造可能性を考慮した CNC 設計を行います 。
印刷では、ストックから切り出すのが難しい内部通路、格子、統合構造を作成できます。これらの機能には依然として完全な処理ルートが必要です。
プロセスに応じて、サポートが除去できるか、樹脂が排出できるか、または内部空洞に粉末が残るかどうかを確認します。
検査も考慮してください。機能が流れ、清浄度、または漏れを制御する場合、その要件をどのように検証するかを確立します。
1 つの印刷部品に統合されたアセンブリについては、削除された作業と導入された作業を評価します。コンポーネントの数が少ないと、接合作業が減る可能性がある一方で、内部の洗浄や検査の要求が厳しくなります。
印刷が有力な候補になったら、 適切な 3D プリント プロセスを選択することは、 特定の方法を絞り込むのに役立ちます。
生産量とは、1回の発注書に記載されている数量以上の数量を指します。デザインの多様性とリピート需要も経済性に影響します。
以下を区別します。
同一部品については 1 回のご注文となります。
複数のデザインが含まれるバッチ。
長期的にはリピート注文が予想されます。
安定したコンポーネント用に開発された機械加工プロセスは、必要な設定と検証を条件として、後の注文でも再利用できる場合があります。印刷では、1 つのビルド内でいくつかの適切なデザインに対応できますが、準備、間隔、および取り扱いについてはまだ検討する必要があります。
購入予定の数量で価格をリクエストします。差異のない単一の合計として提示するのではなく、バリエーションと納品段階を特定します。
開発中に、陳腐化した部品を購入することで単価の低下を補うことができます。
次の注文が設計の承認、テストのサポート、または生産の供給を目的とするかどうかを決定します。その目的は数量コミットメントに影響を与えるはずです。
印刷の経済性は、ビルドの使用率によっても変化する可能性があります。数量が増加しても単価は必ずしも一定ではありません。 CNC の経済性も同様に、形状、サイクル タイム、治具、検査によって変化します。
普遍的なクロスオーバー量はありません。現実的な注文サイズで承認されたルートの見積もりを使用します。
マシンの稼働時間はスケジュールの一部にすぎません。
CNC では、在庫の調達、プログラミング、機械加工、処理、検査が必要になる場合があります。印刷には、スケジュール設定、ビルド サイクル、冷却または硬化、クリーニング、仕上げ、および検査が必要な場合があります。
短い印刷物であっても、その後の作業が制限されると、納期が長くなる可能性があります。適切な在庫と能力が利用可能な場合、確立された加工ルートは迅速に進む可能性があります。
許容可能な部品がいつ納品できるかを尋ね、残りのバッチを進める前にサンプル承認段階を特定します。
印刷によって幾何学的利点が得られ、機械加工によって限られた重要なフィーチャーのセットを仕上げることができる場合、組み合わせたルートは評価する価値があります。
金属コンポーネントには積層造形に適した内部通路が含まれている場合がありますが、その外部シール面と位置決め穴には機械加工が必要です。 Protolabs は、2 つのプロセスにわたる要件を満たす 1 つの方法として、機械加工後の印刷部品について議論しています。 製造比較.
一緒に作戦を計画しましょう。印刷された空白には次のものが必要です。
適切な加工代を確保します。
便利な位置決め機能とクランプ機能。
必要なインターフェイスへのツールのアクセス。
熱処理と機械加工に適したシーケンス。
最終的に指定された状態で検査します。
これらの決定は印刷前に行われますが、デザインはまだ調整できます。
ほとんどの表面に機械加工が必要な場合、付加的な方法では経済的利点がほとんど得られない可能性があります。
印刷されたブランクが見つけにくい場合、加工前に歪む場合、または少量の注文でカスタムワークホールドが必要な場合には、他の問題が発生する可能性があります。
完全なルートを在庫からの機械加工または別の実現可能な構造と比較します。ハイブリッド プロセスは、特定の製造上の問題を解決することでその役割を果たします。
次のシナリオは、選択方法を示しています。これらは意思決定の例であり、顧客の事例や見積コストの比較ではありません。
アクセス可能な穴、外径、および端面を備えたスペーサーは、たとえ単一の部品であっても、CNC 旋削加工の賢明な候補となります。
まずは純正グレード、材質の状態、フィット感、面の要件を確認することから始めましょう。特にボアや面にまだ機械加工が必要な場合、印刷には、その準備と処理を正当化する明確な利点が必要です。
決定は、すべての 1 回限りの部品を印刷するという規則ではなく、実際の形状に従う必要があります。
形状、目に見える詳細、外観を評価するために使用されるモデルは、適切な樹脂プリント ルートに適している場合があります。
仕上げと表示条件を定義します。モデルにクリップまたは読み込まれたフィーチャーも含まれている場合は、それらのテストをサポートできるかどうか、または別の機能サンプルが必要かどうかを決定します。
視覚的な承認は視覚的な承認のままである必要があります。生産材料のパフォーマンスを確立するものではありません。
難しい機械加工アクセスや複数のセットアップを必要とする形状のポリマー コンポーネントの場合、SLS または MJF が有用な候補となる可能性があります。
正確な材質、寸法要件、洗浄アクセス、インサートや仕上げを確認してください。バッチ見積を同じ合格基準と比較します。
量を増やしても、自動的に CNC が優先されるわけではありません。どのルートに価格を設定する価値があるかは、形状と必要な材料特性によって決まります。
内部チャネルは、金属印刷を評価し、その後アクセス可能な高精度インターフェースを機械加工することを正当化する可能性があります。
それを選択する前に、残留物質がどのように除去されるか、およびチャネルがどのように検査または機能テストされるかを確立します。外部フィーチャーの加工アクセスとワーク保持を確認します。
これらの要件が解決できない場合は、通路の変更や組立構造の使用を検討してください。
実現可能性と経済性の両方を評価するために十分な情報をサプライヤーに提供します。
現在の CAD および図面のリビジョン。
必須の材料グレードまたは必須の特性。
重要な寸法、データム、および表面状態。
負荷、環境、プロトタイプ テストの目的。
数量、バリエーション、および予想されるリピート需要。
検査、文書化、納品の要件。
同意する 検査と品質要件。 生産前の提案された各ルートでは、重要な機能がどのように受け入れられるかを説明する必要があります。
NAITE TECH は社内で CNC 加工を実行し、専門の製造パートナーを通じて 3D プリントを調整します。私たちのチームは、見積もり、製造調整、合意された検査要件、および納品を管理します。
プロセス比較のために CAD ファイルを送信します。固定しておく必要がある要件と、検討したい設計変更を特定します。
いいえ。入手可能な在庫から効率的に機械加工できる単純な部品は、数量 1 で経済的である可能性があります。印刷は、難しい切断作業を回避したり、適切なプロトタイプの目標をサポートしたりする場合に魅力的です。完成品の範囲を比較します。
一部の印刷フィーチャは、機械加工を行わずに必要な公差を満たすことができます。他の人は二次的な操作または別のルートを必要とします。特定の材料、形状、プロセス、最終状態を評価します。 1 つの公差値を製造カテゴリ全体に割り当てることは避けてください。
関連グレードまたは同等のグレードが利用可能な場合もありますが、これは確認する必要があります。物質的なファミリー名だけでは同等性は確立されません。グレード、状態、関連する特性、および図面で必要な代替承認を確認します。
決まった数量はありません。形状、材料、セットアップ作業、構築の利用状況、仕上げ、検査によって比較が変わります。承認されたルートの価格を、現実的なサンプル、バッチ、繰り返し注文の数量でリクエストします。
梱包スペース、アクセス、組み立ての側面など、選択した要件を検証できます。機械的、熱的、寸法的、長期的な結論については、材料や加工が異なる場合には個別に考慮する必要があります。プロトタイプが何を実証し、何が検証されていないのかを記録します。
