試作から量産へ移行する際に購入担当者が直面する最も一般的な2つの問いは、「この部品は切削加工にすべきか、鋳造にすべきか?」であり、正直な答えはほぼ常に「数量次第です」です。本ガイドは、実際に結果を左右する要素(金型投資、単価、公差能力、そして経済性が逆転する損益分岐点)でCNC加工とダイカストを比較します。
一目でわかる:CNC加工とダイカストの比較
| 観点 | CNC加工 | ダイカスト |
|---|---|---|
| 金型投資 | 不要(治具+プログラムのみ) | 量産金型$15K–$40K(アルミ、多穴) |
| プロトタイプ金型 | – | $5K–$12K 単穴 |
| 単価の傾向 | 一定(数量に比例) | 数量とともに低下(金型償却) |
| 実用的な最小数量 | 1個 | 500–1,000個(金型償却) |
| 典型的な損益分岐点 | それ以下なら安い | それ以上なら安い(1K–10K、サイズによる) |
| 標準公差 | ISO 286 IT6–IT7 | CT5–CT7(ISO 8062 / GB/T 6414) |
| 最小肉厚 | 約1.5–2 mm(アルミ) | 1.0–1.5 mm(アルミ) |
| 対応材料 | 切削可能なあらゆる金属(鋼、Ti、Al、真鍮…) | Al、Zn、Mg合金のみ |
| 形状の自由度 | 工具の干渉に制限される(5軸で緩和) | 高い(リブ、薄肉、複雑なコア) |
| 初品までのリードタイム | 数日–2週間 | 4–10週間(金型製作+T1サンプル) |
コストモデル:なぜ損益分岐点がすべてを決めるのか
CNC加工は減材プロセスです。すべての部品で同じ切削時間が繰り返されるため、単価はほぼ一定で、総コストは数量に対して直線的に増えます。ダイカストはその形を反転させます、大額の固定金型コストが先行投入され、1ショットごとのコストは材料と機械時間だけです。2本の総コスト線が交わる点が損益分岐点です。
| コスト要素 | CNCルート | ダイカストルート |
|---|---|---|
| 段取り/プログラミング | 低い(数時間のCAM+治具) | 高い(金型設計、鋼材、加工、T1トライアル) |
| 固定費の要因 | 治具の複雑さ | 金型キャビティ、スライド、冷却配置 |
| 変動費の要因 | 切削時間、材料除去量 | サイクルタイム(20–90 s)、合金価格、バリ取り/後処理 |
| 材料効率 | ビレットから切屑を除く(多くの場合40–70%が廃材) | ニアネットシェイプ(スクラップ5–15%+ランナー) |
| コスト勾配 | 一定 | 累積数量とともに低下 |
2つの帰結が導かれます。第一に、数量は意思決定にとって最も重要な入力であり、形状や材料よりも重要です。第二に、材料除去量が多い部品(ソリッドからの大外形切削)は、CNCが時間と材料の両方を浪費するため、より早く分岐点を越えます。一方鋳造が支払うのは部品重量とランナーの分だけです。
CNC加工が勝つ場面
少量生産
およそ1,000個以下では、金型償却が他のすべてを圧倒します。切削加工は金型を必要としないため、試作やパイロット生産は数日以内に予測可能なコストで開始できます。
特殊材料
鋼、ステンレス、チタン、真鍮、エンジニアリングプラスチックはすべてCNC加工センターで日常的です。ダイカストは鉄鋼やチタン合金には全く対応できません、それらの融点は金型鋼を破壊します。
精密形状
穴、ねじ、シール面、IT6–IT7のはめあいは切削加工の本領です。これらの等級に達する鋳造部品はどうしても二次加工が必要なので、問いは「鋳造+加工」対「加工のみ」になります。
ダイカストが勝つ場面
損益分岐点を超える数量
数量が分岐線を超えると(小型アルミ部品では通常2,000–10,000個)単価はどの減材方法よりも下がり、金型の償却とともにさらに下がり続けます。
薄肉・複雑形状
リブ、薄く均一な肉厚、ボス、複雑な内部コアは、30–80 MPaの増圧力で直接成形されます。同じ形状をソリッドから切削するのは、遅く、無駄が多く、あるいは不可能です。
量産での一貫性
安定したプロセスでは、部品間のばらつきはオペレーターの段取りではなく金型で定義されます。数万個に及ぶ生産では、この一貫性は単品の公差優位性よりも価値があります。
ハイブリッド方式:鋳造ブランク+CNC仕上げ
最も活用されていない答えは「両方」です。ダイカストのニアネットシェイプブランクは、本当に公差が必要な形状(穴、取り付け面、シール面、ねじ穴)についてCNCで仕上げることができます。鋳造が材料の大部分を効率的に除去し、加工工程は形状の一部にしか触れません。
この方式がデフォルトの選択になるのは、次の3つの条件が揃った場合です。数量がおおよそ5,000個を超える、鋳造に適したボディと少数のCNCクリティカルな面を持つ形状、そして選定された形状だけにCT5–CT7より厳しい公差を要求する図面。量産金型がすでに存在し、図面改訂で特定の面を厳しくする場合の標準的な救済策でもあります。FHYではダイカストブランクとCNC仕上げが同じ屋根の下にあるため、プロセスの切り分けは2社間の納期調整ではなく、エンジニアリング上の判断になります。
年産数量別の決定フレームワーク
| 年産数量 | 推奨される方法 | 理由 |
|---|---|---|
| 1–500個 | CNC加工 | 金型コスト不要;数日で初品 |
| 500–2,000個 | CNC(標準)/ソフトツール鋳造(鋳造検証が必要な場合) | 金型償却が回収できることは稀;量産鋳造が確実な場合にのみプロトタイプ金型を検討 |
| 2,000–10,000個 | 両方を見積り、形状で決定 | 損益分岐ゾーン(形状と材料除去量で答えが変わる) |
| 10,000+個 | ダイカスト(必要な箇所にCNC仕上げ) | 単価の経済性が支配;金型は急速に償却 |
| 任意の数量、厳公差面が少数 | 鋳造ブランク+CNC仕上げ | ニアネットシェイプの効率と切削精度を両立 |
FHYが選定を支援する方法
FHYはCNC加工とアルミ/亜鉛ダイカストを同じ屋根の下で運営しているため、方法の選定はセールスの話ではなくエンジニアリング上の問いです。3Dモデル、目標年産数量、重要な公差を送っていただければ、レビューでは実際の形状での損益分岐計算、各数量帯での金型オプション、該当する場合の鋳造+加工の分担の推奨事項を扱います。レビューは無料です。ご注文いただいてもしなくても答えは同じです。数量が第一、形状が第二、材料が第三です。