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”高価な材料”を削っていませんか?

1,材料ロスについて

結論から言うと、削り出し加工は金型は不要ですが、切りくずが材料ロスとなり、損をしかねません。しかし、鍛造加工では初期費用として金型代が必要とはなりますが、材料ロスが少ないので、材料が高価であればあるほどメリットが大きい事があげられます。
 
ですから、高価な材料を削る前に、削り出し加工からスウェージング加工への検討をしましょう!高価な金属材料の場合、削出し機械加工よりも鍛造の方がコスト面で有利となります。
 
削り出し加工とは、ボール盤・NC工作機械・旋盤・フライス盤・マシニングセンターなどの加工機を使って、作業者は図面を見ながら目的の形を削り出します。
金型が不要なため初期費用が安くなり、小ロット生産では安価になるメリットがありますが、1個単位での加工時間がかかってしまう為に、大ロットの大量生産には不向きな加工方法というデメリットも生じます。
 
切削性の高い材料を使用すると、材料自体の価格が高くなりそしてさらに大量の切りくずが生じるために、結果として材料費が高くなります。

2,難削材について

最も基本的な金属材料である鉄として鉄鋼材があります。鉄鋼材は低コストで、優れた強度と柔軟な加工性を併せ持ち、様々なあらゆる機械の部品として広く取り扱われています。鉄や炭素、クロムとモリブデン等の元素を添加することで”鋼”となり、その添加する量を調整したり、焼入れを行ったりすることで、自由に希望の強度や特性をに整することが出来ます。
 
しかしその反面加工が難しい材料もあります!
「高価な材料や切削加工が難しい難削材は加工するとどうなるのか?」
一般論では鍛造の方が、切削よりも簡単に加工出来ると思い込み、安易に切り替えようと考えがちですが、鍛造加工も実は困難なのです。注意が必要です。
 

3,難削材の種類

◎インコネルやマグネシウム
 
インコネルは耐熱性、耐酸化性、耐クリープ性など高温特性に優れています。(スペースシャトルの部品、原子力産業、産業用タービン等の部品、また航空機のジェットエンジンや鋳物、車のマフラーなど、様々な分野でよく使用されています。)
またマグネシウムとはアルミニウムよりも軽量になります。
これらの特殊材は、展延性が低いため、鍛造加工に困難が伴い、金型の寿命が比較的短くなりますので覚えておきたいところです。
 
金やチタン
 
金やチタンは難削材で、特にチタンは引張強さが高く、工具に大きな力がかかってしまい、チッピングする事が多い傾向があります。また熱伝導率が低い事から、熱がこもり工具の摩耗も多くなります。加工精度も出にくく変形しやすい事や、高送りや刃物の切れ味が悪いと切粉が発火する事もあるので注意しましょう。
 
それでも今のモノ作りの世界では、産業のあらゆる場面で最も多用されている鉄をはじめ、高強度で超耐熱鋼のインコネル、軽量なマグネシウムなどの特殊材加工など、軽量高強度で錆びないチタン、耐腐食性の高い純鉄等にもそれぞれの特性に合わせたレベルの高い鍛造技術を駆使することで、高精度な鍛造加工を可能に出来ています。
 

4,まとめ

削り出しから鍛造加工へ検討する時に、【内部品質の向上】【強度の向上】【全体のコストダウン】も見込める事から、積極的にスウェージング加工へ出来るモノは切り替えをしていきましょう!
 
強度については、削り出し品と比較して鍛造品の方が圧倒的に高強度なため、鍛造へ切替えるメリットは大きなものとなります。最大の利点は強度を高められた分、製品のさらなる薄肉化も実現できる点です。