ダイカストとスクリューマシニングの比較

金属部品に適した工法の選定

次の部品にスクリューマシニングまたはダイカストをご検討の場合、そのプロジェクトには厳格な公差、短いリードタイム、および大量生産が求められる可能性があります。これらの特性により、部品はどちらの工法にも適した候補となります。

いずれの生産工法でも精密金属部品を製造できますが、選択の決め手は多くの場合、効率性とコストです。どの生産工法がプロジェクトにより大きな価値をもたらすのでしょうか。このブログでは、スクリューマシニングとダイカストのそれぞれのメリット、および精密部品をスクリューマシニングからダイカストへ切り替えることで得られる利点をご紹介します。

スクリューマシニングのメリット

スクリューマシニングには、主に2つのメリットがあります。

1つ目は、ダイカストでは製造できない鋼合金を加工できることです。ダイカスト金型は、ダイカスト工程における高圧と高熱に耐えられるよう、硬化鋼で作られています。アルミニウムと亜鉛は鋼よりも融点が大幅に低いため、これらの金属は鋼製金型と融合しません。一方、鋼製部品をダイカストしようとすると、一体化した大きな鋼塊になってしまいます。

2つ目のメリットは、スクリューマシニングでは初期金型費用を抑えながら厳格な公差を実現できることです。あらゆる種類のCNC加工は、すべての製造工法の中で最も厳しい公差を実現できると考えられることがあります。

機械加工が厳しい公差と精密な部品を実現できることは事実ですが、Dynacastのエンジニアは、ダイカストでもほぼ同等の精度とより高い複雑性を備えた部品を、より低い部品単価で、より短時間に製造できると考えています。効率性とコストが選定要件となる場合、ダイカストのメリットは常にスクリューマシニングのメリットを上回ります。

ダイカストのメリット

ダイカストのメリットは、主に生産速度と部品単価の削減にあります。

Dynacastのマルチスライドマシンは複数のキャビティを備えるように設計でき、エンジニアは非常に複雑な部品を迅速に鋳造できます。当社のマルチスライドダイカストマシンは、毎分最大75サイクルで稼働し、毎時4,500ショットを実現します。2キャビティ金型の場合、これは毎時9,000個の部品に相当します。

サイクルタイムの短縮は、1個当たりの総コスト低減につながります。さらに、ダイカスト金型は内外部形状において比類のない複雑性を実現するため、ダイカストに伴う二次加工を削減できます。マルチスライドダイカストでは、他の工法では2個以上の部品として製造し組み立てる必要がある複雑な形状を、一体で鋳造できます。

スクリューマシニングは初期金型費用が低い一方、ダイカストは部品単価全体の削減によって、その差額を十分に補います。理想的な部品（小型で大量生産され、亜鉛で鋳造可能な部品）の場合、金型費用は生産開始後10～14か月の間に全額回収されます。その後に製造されるすべての部品が、収益性の向上に貢献します。

現在選定している合金を、類似の特性を持つ亜鉛合金へ切り替えられるか確認したいですか？インタラクティブな金属選定ツールをご覧いただくか、当社のエンジニアにご相談ください。

スクリューマシニングからダイカストへの切り替えで得られるもの

現在、精密金属部品をスクリューマシニングで製造しているかもしれません。この工法でも複雑な部品を効果的に製造できますが、当社のダイカストエンジニアは、ダイカストと比較した場合のスクリューマシニングの課題を認識しています。ダイカストは、より低い総部品単価で高い効率を実現するだけでなく、より大きな設計自由度、厳格な公差、および材料廃棄物の削減も提供します。

スクリューマシニングで加工できない部品の生産能力を確保

スクリューマシニングからダイカストへ切り替える最大のメリットの1つは、スクリューマシニングでは実現不可能な形状を製造できることです。スクリューマシニングを製造工法として使用する場合、回転軸上で棒材または管材から加工できる部品に限定されます。複雑な内部形状や異なる形状要素を必要とする部品は、スクリューマシニングでの加工が事実上不可能です。

より短時間で厳格な公差を実現

ダイカストへの切り替え時、設計エンジニアは、ダイカストではスクリューマシニング部品ほど厳しい公差を維持できないのではないかと懸念することがよくあります。一般的に、スクリューマシニングを十分に低速で行えば、公差精度は比類がありません。しかし、そのための時間をかけると生産工程全体が遅くなり、プロジェクトに必要な公差は多くの場合、マルチスライドダイカストで対応できます。

厳しい公差のために必要となる妥協があったとしても、その影響は大きくありません。マルチスライドダイカストでは、+/-0.02mmの公差を持つ精密部品を製造できます。またDynacastでは、設計エンジニアがお客様と協力して部品設計を最適な製造性に向けて調整し、より短いサイクルタイムと部品性能の向上を実現します。

スクラップ／原材料廃棄物を削減

最後に、スクリューマシニングからダイカストへの切り替えにより、材料の無駄を大幅に削減できます。

スクリューマシニングは、金属のソリッド材または管材を切削して加工します。つまりお客様は、最終部品に使用される材料だけでなく、管材に使用されるすべての原材料に対して費用を支払うことになります。床に落ちる無駄な金属にも費用を支払っているのです。

これに対し、4キャビティのダイカスト金型では、ゲートシステムによって発生する廃棄物は、ペンキャップのタブ程度の大きさにとどまります。ダイカストを活用することで、全体の歩留まりを向上させながら、廃棄物と追加コストを削減できます。

ダイカストは、厳しい公差と迅速な納入を必要とする大量生産プロジェクトに最適です。