一、技術的特徴：精度と効率は何にも代えがたい
1. ミクロンレベルの加工精度
CNC 加工の最大の利点は、マイクロメートル、さらにはナノスケールのレベルに至るまで、非常に高い精度で部品を製造できることです。 CNC 加工では、キーの寸法誤差を ± 0.005 mm 以内に制御でき、± 0.02 mm しかできなかった旧プロセスに比べて大幅に改善されています。例えば、自動車のエンジンのシリンダーブロック。このレベルの精度は、エンジンが良好に動作し、ガソリンの使用量が減り、寿命が長くなることを確認するために非常に重要です。積層造形では複雑な構造を作ることができますが、顕微鏡レベルでは粒子の成長方向は均一ではありません。これは、機械的性能の問題を熱処理などの後処理方法で解決する必要があることを意味します。-現時点では、CNC加工に必要な表面の平滑性や寸法の均一性を得るのは困難です。
2. 大規模生産の効率を向上させる-
車の製造は大規模なものを製造する一般的な方法であり、毎年数十万台、場合によっては数百万台の車が製造されます。多軸リンケージや高速切削などのテクノロジーにより、単一部品の数値制御加工を大幅に高速化できます。-たとえば、自動車部品を製造するある会社は、5 軸マシニング センターを追加することで、加工サイクルを 5 日から 2 日に短縮しました。{4}これにより、生産効率が 70% 向上しました。しかし、材料を層ごとに積み重ねるには物理的な制限があるため、積層造形にはいくつかの問題があります。また、大規模生産では、設備の減価償却費とエネルギー使用のコストが CNC 加工のコストよりも依然として高くなっています。-
3. 材料の適応能力とプロセスの成熟度
豊富な経験を持つ数値制御加工は、アルミニウム合金、高張力鋼、複合材料などの幅広い材料を処理できます。{0} CNC 加工では、切削パラメータとツールパスを最適化することで、高張力鋼およびアルミニウム合金部品を効率的に加工できます。-これにより、機械加工プロセス中の応力集中が軽減され、部品の耐摩耗性と耐腐食性が向上します。例えば、自動車の軽量化などがその一例です。積層造形は金属材料の加工において大きな進歩を遂げましたが、プラスチックやセラミックなどの非金属材料の加工の精度と速度には依然として課題があります。{6}}
2、産業界からの要望：自動車製造における厳しいルール
1. 複雑な部品に対する厳格なルール
自動車の製造には、エンジンのシリンダーブロック、トランスミッションギア、シャーシのサスペンションシステムなど、複雑な部品がたくさんあります。これらの部品は細心の注意を払って加工する必要があるだけでなく、完全に組み合わさる必要もあります。たとえば、ピストンがシリンダー壁にぴったりとフィットするようにするには、エンジンのシリンダーブロックのシリンダーボア径の公差を±0.003mm以内に保つ必要があります。多軸リンクとオンライン検出テクノロジーにより、数値制御加工はリアルタイムで加工プロセスを監視できます。これにより、各部品の表面品質と寸法精度が基準を満たしていることが確認されます。積層造形では複雑な構造を作ることができますが、量産するには依然としてCNC加工による精密な加工と表面処理が必要です。
2. コストを抑えるという本当のプレッシャー
自動車メーカーはコストに非常に敏感であるため、プロセスに変更を加える場合は、コストとメリットの観点から慎重に検討する必要があります。大規模な生産とプロセスの最適化により、単一部品の数値制御加工をはるかに安価に行うことができます。-たとえば、CNC 機械加工車両の生産ラインでは、従来の生産ラインと比較して人件費が 40% 削減され、材料の使用量が 15% ～ 30% 増加します。積層造形は、小規模なカスタム生産では安価ですが、大規模な生産では、材料価格、設備の減価償却費、エネルギー費が CNC 加工よりも依然として高くなります。-
3. サプライチェーンの安定を保つために何をすべきか
自動車製造のサプライチェーンには何千ものサプライヤーが存在し、そのうちのどれかが機能を停止すると、生産ライン全体が停止する可能性があります。成熟した CNC 加工技術、信頼性の高い設備、完全なサプライヤー システムのおかげで、サプライ チェーンは安定した状態を維持できます。積層造形は急速に成長していますが、装置の故障率や材料の供給の安定性など、取り組むべき課題がまだあります。
