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樹脂材料選定と加工方法によるコストダウンプラスチック加工のワンポイント講座


樹脂部品加工において設計や開発の方が重視する項目の一つにコストが挙がることと思います。
そこでいくつかコストダウンのヒントを紹介します。

まず、樹脂・プラスチック切削加工にかかるコストはおもに材料費と加工費に大別されます。
それぞれの観点からコストダウンの可能性を探したいと思います。

樹脂・プラスチック材料選定について

その材料は求める性質に合っているか、代替可能かどうか。

まず最初に考えたいのは、その材料は用途に適しているのかどうかです。
樹脂(プラスチック)には主に耐熱性、耐候性、耐薬品性、機械的強度などあらゆる特性を持った材料が存在します。
その材料を選択する前に当然検討するわけですが、使用環境に対して過剰なスペックの材料を選択すると当然コストがかかってしまいます。
図面に材料の記載がある場合、製作する湯本電機で勝手に材質変更をするわけにはいかないので、安い材料や用途に合わせた材料が仮に想定できても基本的にこちらからは提案することができません。
材料選択の段階にお見積り依頼をしていただける場合は、詳しく用途をお聞かせ頂ければ材料候補の提案をさせて頂きます。

その切削材料は加工内容に適しているか。

ただ用途を満たしていても、加工内容によってその材料を選択することが加工費用を押し上げてしまうことがあります。
例えば用途を満たす材料を選択していても、細い長穴があったり、肉が薄くなる箇所がある等の形状ですと加工性の良い材料の方が適しています。
また、材料の規格がないために大きい材料から切削が必要である場合は、元の切削材料代が安くてもコストが上がってしまうことになります。
材料によっては板厚にばらつきがありますので、6面のフライスが必要ですとコストが上がりますし、そこまで厚みにこだわりがない(素材ままで可能)場合はコストを抑えられます。

金属から樹脂に材料を変更してコストダウンは可能?

よくお問い合わせをいただくのですが、金属から樹脂に材料を変更する場合の一番のメリットは軽量化です。
一般的に切削材料は金属より樹脂の方が高価である為、たいていの場合は材料代が高くなります。
加工内容によりコストダウンが可能な場合もありますが、単純に材料を金属から樹脂に変更するだけでは難しいかもしれません。

樹脂・プラスチック加工方法によるコストダウン

固定ができるかどうか。

一つ意識頂きたいのは、切削加工する際に固定がしやすいかどうかです。
固定がしにくい形状としては細長い形状、R形状のものあるいは挟むところがないものです。
もっとわかりやすくいうと点や面で挟んで動かないかどうかを意識して頂ければいいと思います。
固定ができない可能性がある場合は、治具の作成費用が別途発生してしまいます。

公差が適当であるか。

通常数字で表す際の公差は理論上である以上、シビアになりがちです。
もし事前に用途をお知らせ頂いたり、相手部品があれば公差以上の内容を汲み取って製作することが可能です。
公差を記載頂いた図面で、その意図をお聞かせいただける場合は費用面で協力させて頂ける場合があるのでご相談ください。
また設計ソフトの設定で全箇所自動的に公差が入るような場合は、知らない間にコストを押し上げている可能性があるので注意が必要です。
樹脂は伸び縮みのある材料なので、材料によっては10℃変わると0.1以上寸法変動するものもあります。
そのため、金属部品と同じ公差が入ってしまうと加工ができない場合やコストが上がってしまうこともあります。

こんな加工は刃物代が発生する可能性があります。

特殊ネジ加工、摩耗が激しい材料、深い溝、特殊な穴径で公差のあるものなどは、専用の刃物を用意する必要な時もあります。
その場合、別途費用が発生してしまいます。

角Rは可能か?

切削加工上、四角穴、または四角の掘り込みはエンドミルの径の半径分だけ隅が残ってしまいます。
もしこの場所に直角のワークを挿入する場合は角のRが干渉してしまい不具合が生じます。そこで角を逃がすように穴を空ける必要があります。
しかしながらこのような必要がない場合は、極力半径を大きく設計頂いた方が切削加工で使用する刃物の径を大きくできる為、製作コストが抑えられます。
特に掘り込みが深い場合は、刃長も必要ですので、可能な最小Rが小さい場合は製作費用を押し上げてしまいます。
事前にご相談頂ければ、製作コストを抑えつつ、用途を満たす形状を提案させて頂きます。

貼り合わせ、分割は可能か?

分割が可能な場合、材質によりますが、一体加工よりも安価で製作できる場合があります。
樹脂であればポリカーボネート、アクリル、塩ビ、ABS等は接着加工が可能で、物理的に接着剤を使用する場合はMCナイロン等も貼り合わせが可能です。
またネジやノックピンを使用して固定する方法もありますので、そういった方法を想定できる場合はご相談ください。

CADデータ、3Dデータはありますか?

データの御支給が可能な場合は、仮に寸法抜けがあったとしても弊社で確認することができ、手入力よりも確実に速く製作することができます。

湯本電機では見積り専任のスタッフが常時数名在中しております。
その他加工方法や樹脂材料選定にお困りの際はご相談ください。
樹脂加工・プラスチック加工は湯本電機にお任せ下さい。
短納期で高品質の樹脂加工品を大阪・東京から全国へお届けします。

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