CNCプラスチックプロトタイプ処理とは何ですか? 製品開発者向けの実用的なガイド

製品開発に取り組んでいる場合 - コンシューマーエレクトロニクスの場合, 医療機器, または産業用ツール - 2Dデザインを物理モデルに変えるという課題に直面した可能性があります. それがここです CNCプラスチックプロトタイプ処理 入ってくる. 簡単に言えば, これは、コンピューターの数値制御を使用する製造技術です (CNC) プラスチック材料を正確なプロトタイプに彫るための機械. これらのプロトタイプでは、設計をテストすることができます, 機能を確認します, そして、早めに欠陥を見つけます - フルスケール制作の費用のかかる間違いからあなたを救う. このプロセスを効果的に使用するために知っておくべきすべてのものに飛び込みましょう.

1. CNCプロトタイプ処理のための一般的なプラスチック材料

すべてのプラスチックがCNCプロトタイプで同じではありません. あなたが選ぶ素材はあなたの製品の最終用途によって異なります, 耐衝撃性や透明度のように. 以下は、最も人気のあるオプションの詳細な表です, 彼らの重要な特徴, そして理想的なアプリケーション:

プラスチック材料	キープロパティ	耐性精度	典型的なアプリケーション
腹筋 (アクリロニトリルブタジエンスチレン)	耐衝撃性が高い (15 KJ /), 機械加工しやすい, 低コスト (\(1- )3 kgあたり)	±0.02 mm	おもちゃの部品, 家電ケーシング (例えば。, リモートコントロール)
PC (ポリカーボネート)	透明 (85% 光伝達), 高耐熱性 (融点220°C)	±0.03 mm	光カバー, 医療機器ハウジング, 安全ゴーグル
PMMA (アクリル)	優れた透明性 (92% 光伝達), スクラッチ耐性	±0.015 mm	パネルを表示します, 光学コンポーネント (例えば。, レンズ), 看板
PA (ナイロン)	高い耐摩耗性, 柔軟性が良好です, 耐性	±0.025 mm	ギア, ベアリング, 自動車の内部部品 (例えば。, ドアハンドル)
ポン (酢酸)	低摩擦係数 (0.2), 高い剛性	±0.02 mm	精密部品 (例えば。, ジッパー, 機械コンポーネント), バルブ
pp (ポリプロピレン)	化学耐性, 軽量 (0.9 g/cm³), 低コスト (\(0.8- )2 kgあたり)	±0.03 mm	食品容器, ラボ機器, 自動車バンパー (小さなプロトタイプ)

2. CNCプラスチックプロトタイプ処理の段階的なワークフロー

CNCプラスチックプロトタイプを作成すると、明確になります, 精度を確保するための繰り返し可能なプロセス. ここにあります 6 重要な手順, 一般的な落とし穴を避けるのに役立つ詳細があります:

描画レビュー: 初め, チームは、クライアントの2D/3Dデザイン図をチェックします. このステップは、マチーンの形状や不明確な寸法などの問題をキャッチすることです。たとえば, CNCツールが到達するには狭すぎるスロット. これらの初期の節約を修正すると、時間がかかります.
描画の故障 : アセンブリの描画を個々の部分に分割します. 例えば, あなたのプロトタイプがプラスチックのおもちゃの車の場合, 体を分離します, ホイール, 単一のコンポーネントに車軸. これにより、機械加工が容易になり、並行して部品を作成できます.
CNCプログラミング: CAMを使用します (コンピューター支援の製造) ソフトウェア (例えば。, Mastercam, 融合 360) 加工コードを作成します. コードは、CNCマシンにどれだけ速くカットするかを伝えます, 使用するツール, そして、材料を削除する場所. プラスチック用, 切断速度が遅い (500–1500 rpm) 多くの場合、融解を防ぐために使用されます.
材料の準備: プラスチックを「空白」に切ります (固体ブロック) これは、最終的なプロトタイプよりもわずかに大きいです. 例えば, 部品が10cm×5cm×3cmの場合, 11cm×6cm×4cmの空白を使用して、切断する余地を出る.
CNC加工: ブランクをCNCマシンにロードします (通常、プラスチック用のCNCミル) プログラムを実行します. マシンは回転ツールを使用します (エンドミルズ, ドリル) 余分なプラスチックを除去します, プロトタイプ形状の作成. ほとんどのCNCプラスチックプロトタイプは正確に達します ±0.01–0.03 mm - ほとんどの製品テストで十分に説明します.
手動仕上げ: 機械加工後, プロトタイプには小さなバリがある場合があります (プラスチックの削りくず) または粗いエッジ. サンドペーパーを使用します (400–1000グリット) 表面を滑らかにする, とアセトン (ABS/PMMAの場合) 必要に応じて磨きます. このステップは外観を改善し、プロトタイプが最終製品のように感じることを保証します.

3. CNCプラスチックプロトタイプ処理が多くのプロジェクトのために3D印刷に勝る理由

あなたは不思議に思うかもしれません: プラスチックプロトタイプ用の3D印刷よりもCNCを選択する理由? ここにあります 4 一般的な製品開発の問題を解決する重要な利点:

より良い材料性能: 3D印刷されたプラスチックは、しばしば脆く、または層状構造を持っています. CNCプロトタイプは、固体のプラスチックブロックを使用します, だから彼らは同じ強さを持っています, 柔軟性, 最終製品としての耐薬品性. 例えば, CNCマシンのナイロンギアは、生産ギアのように着用します。3Dプリントされたものは一致できません.
より高い精度: マテリアルテーブルに示されているように, CNCプラスチックプロトタイプは、±0.015 mmのトレランスにヒットします (PMMA用), 通常、3Dプリントは±0.1 mmしか達しません. これは、一緒に収まる必要がある部品にとって重要です, プラスチックのヒンジや医療機器コンポーネントのように.
中程度の部品の方が速くなります: 10cm×10cmを超える部品の場合, CNCの機械加工はより速いです. 3Dプリントされたプラスチックパネルには8〜12時間かかる場合があります, しかし、CNCマシンは2〜4時間で同じ部分を作ることができます。.
小さなバッチの低コスト: 5〜50個のプロトタイプが必要な場合, CNCは安価です. 3d印刷にはセットアップに時間がかかり、しばしば材料を無駄にします, CNCはほぼすべてのプラスチックブランクを使用します. 例えば, 10 ABSプロトタイプは、3D印刷よりもCNCで20〜30％安くなります.

4. CNCプラスチックプロトタイプ処理を使用するタイミング (重要なシナリオ)

CNCプラスチックプロトタイピングは「任意の」プロジェクトだけではありません。特定のニーズに最適です. これがトップです 3 理想的な選択であるシナリオ:

設計検証: 部品が一緒に収まるかどうかを確認する必要があるとき (例えば。, プラスチックの電話ケースとそのバッテリーカバー). CNCの精度により、フィットが正確になります, したがって、生産中の問題についてはわかりません.
関数テスト: あなたの製品がストレスの下で動作する必要がある場合 - 5kgを保持する必要があるプラスチックハンドルなど、CNCプロトタイプは本物のプラスチックを使用します, したがって、テスト結果は信頼できます. 3Dプリントされたプロトタイプは、早期に壊れて誤った結果をもたらす可能性があります.
視覚的なプレゼンテーション: クライアントまたは投資家に「最終的な」製品を示すため. CNCの滑らかな表面と正確な形状は、プロトタイプを生産ラインからのように見せます, 自信を築きます.

CNCプラスチックプロトタイプ処理に関するYiguテクノロジーの見解

Yiguテクノロジーで, わかります CNCプラスチックプロトタイプ処理 製品チームにとっては必須アイテムとして. それは大きな問題点を解決します: アイデアをテスト可能にする, 実際のモデルは迅速です. クライアントがデザインの反復時間を35％削減するのを支援しました - たとえば, コンシューマーエレクトロニクス会社は、CNCプロトタイプを使用して電話ケースの適合問題を修正しました 2 日, の代わりに 5 3Dプリンティングが1日かかります. 私たちのチームは、プラスチックに高速CNCミルを使用しています, ±0.01 mm精度を確保します, 最終製品の外観に合わせてカスタム仕上げを提供します. 速度を大切にするビジネスの場合, 正確さ, 信頼できるテスト, CNCプラスチックプロトタイピングが最適です.