LS Manufacturing

金属鋳造とCNC加工のバランスを取らなければならなかったことはありませんか？製品を製造する過程で、鋳造で精度を出すのが難しいことや、 CNC加工による部品の大量生産で材料の無駄が多くコストが高く、最終的なプロジェクトコストや納期に影響が出ることに悩まされたことはありませんか？

実際、金属鋳造とCNC加工は競合する技術ではなく、むしろ完璧な相乗効果を発揮します。両者の長所を深く融合させ、「鋳造＋加工」の共同プロセスを構築することは、低コストで効率的な生産を実現する最適なソリューションです。LS Manufacturingは、金属鋳造とCNC精密加工の単独プロバイダーであるだけでなく、高度に統合された製造ソリューションを提供する稀有な業界パートナーです。

当社は、共同プロセスを活用してお客様の総コストを大幅に削減し、製造サイクルを短縮し、複雑な部品の製造上の問題を回避できる専門家です。 具体的な部品図面をお持ちの場合は、今すぐアップロードしていただければ、LS Manufacturingのエンジニアが無料でカスタマイズされた「鋳造＋機械加工」の複合ソリューションと正確なお見積もりをご提供いたします。お客様の時間を節約するため、主要な結論の概要を以下にまとめました。

金属鋳造とCNC加工の主な比較クイックリファレンス

金属鋳造とCNC加工は重複するものではなく、相互に補完し合うものです。理想的な製造アプローチは、多くの場合、「まず鋳造、次にフライス加工」という連携モデルです。

• 金属鋳造:鋳造を適用して複雑な部品ブランクを迅速に試作することで、本質的に効率的な材料と構造のレイアウトを実現します。
• CNC加工： CNC加工は、その後、重要な接合面と穴を高精度にフライス加工することで、コスト効率と精度を完璧に両立させます。これは、コスト削減と効率向上への究極の道です。

4. このガイドを信頼する理由：LS製造の専門家による実践的な経験

ここで紹介する原則は理論的なものではなく、LS Manufacturingが数百もの高度なプロジェクトを通して磨き上げた実用的なルールです。教室で学んだプロセスの境界が実際の製造現場では曖昧になることは承知しています。真の課題は、これらの原則を創造的に組み合わせて活用することです。例えば、 LS Manufacturingは、あるお客様の大型アルミニウム合金製ハウジング部品の最適化を支援しました。この部品は内部構造が複雑で、CNC加工のみでは材料使用率が30%未満になり、工程が長引いてしまうでしょう。

LS Manufacturingのソリューション：精密砂型鋳造を用いて2～3mmの加工公差を持つメインブランクを作製し、その後、 5軸CNCセンターを用いて、すべての取り付けインターフェースと精密穴を1パスで精密加工しました。この協業戦略により、お客様は最終的に単価を40%以上削減し、納期を半減させることができました。

LS Manufacturing は、薄肉鋳物の変形制御、構造上の特殊形状部品のクランプと位置決めなど、数え切れないほどの特殊な問題を解決してきた経験を有しており、正確であるだけでなく、真に経済的で実現可能な製造ソリューションを提供することができます。

「鋳造 + CNC 加工」が複雑な部品の製造に最適な組み合わせである理由とは?

複雑な構造の部品、内部空洞、曲面、薄肉などの場合、単一の工程では解決できません。 「鋳造＋CNC加工」の連携工法はこうした課題を克服し、複雑な部品製造における黄金律として広く採用されています。この工法の本質的な利点は、2つの工程間の最適な相乗効果を維持し、「1 + 1 > 2」という全体的なメリットを生み出すことです。

1. 単一プロセスの制限:

• 金属鋳造:低い鋳造コストで複雑な形状を「ニアネットシェイプ」に鋳造できますが、敏感な領域の表面精度、許容差、および機械的特性は、厳しい組み立て要件に直接適合できません。
• CNC加工：非常に高い精度と仕上がりを実現できる一方で、固体材料からの機械加工となります。複雑な部品の場合、膨大な材料の無駄と加工時間の超過を招き、コストの大幅な上昇につながります。

2.「鋳造+CNC加工」の相乗効果：

• 金属鋳造（砂型鋳造や精密鋳造など）は、最終製品の形状（ニアネットシェイプ）に完全に近い精巧な部品ブランクを迅速に製造するために使用され、コスト上の利点を生み出します。
• CNC 加工では、アセンブリ インターフェース、キーホール、高精度の公差面を正確に加工し、完成品の最終的なサイズとパフォーマンスを完全に保証します。

CNC 加工と金属鋳造のこのような相乗効果により、コスト効率と精度が最大限に高まります。

3. 全体的なコスト最適化の達成:

鋳造とCNC加工を組み合わせたアプローチは、CNC加工に必要な原材料投資と切削量を大幅に削減し、材料費と加工時間を大幅に削減します。純粋な鋳造の不正確さと純粋な機械加工の材料ロスという2つの主な欠点を解消し、複雑な部品の製造においてライフサイクル全体にわたるコスト最適化ソリューションを提供します。

このような強力な相乗効果により、LS マニュファクチャリングは、製造が「不可能」または「非経済的」であった複雑な金属部品を、より経済的かつ効率的に製造することができます。

共同設計によって最初から総生産コストを削減するにはどうすればよいでしょうか?

コストの問題の大部分は、実際には設計段階で解決されます。コスト効率の高い製造の鍵は、製造に関する考え方を設計に統合することであり、これは私たちが提唱するコデザインとDFMの主要な理念です。LS Manufacturingのエンジニアは、お客様の戦略パートナーとして、早期に介入し、お客様と協力して計画を最大限に活用し、「鋳造＋機械加工」の次のコデザインサイクルを開始します。コデザインには、次のようなメリットがあります。

1. 加工代を正確に確保して効率を最大化します。

LS Manufacturingは、部品の最終的な性能要件に基づき、後続のCNC加工において正確かつ均一な加工代の設定をお手伝いします。これにより、加工代不足による除去できない鋳肌欠陥や、加工代過剰による不要な加工時間と工具コストの発生を回避し、コスト効率の高い生産を実現できます。

2. プロセスと組み立てを削減するための構造の最適化と統合：

LS Manufacturing のエンジニアは、統合製造ソリューションにおける豊富な経験を基に、複数の個別部品を同時に鋳造し、必要な組み立て段階とコネクタのコストを削減する可能性を検討しています。

追加の提案として、機械加工や鋳造が難しい複雑な形状を排除することをお勧めします。例えば、深穴を後からドリルで穴あけしたり、薄い形状を補強して鋳造時の変形を防ぐなどです。これにより、歩留まりが大幅に向上します。LS Manufacturingは、こうした詳細な事前作業をすべて実施することで、潜在的な製造リスクやコスト削減を、実際に発生する前に予測することができます。

LS Manufacturing が提供するこの統合製造ソリューションにより、スタンドアロンの機械加工サービスよりも優位性が生まれ、最終的には高品質の製品をより早く、より低い総コストで市場に投入できるようになります。

一般的な金属鋳造プロセスを CNC 加工とどのように組み合わせるべきでしょうか?

金属鋳造プロセスによって精度、表面仕上げ、ブランクの加工代は大きく異なり、後続のCNC高精度加工戦略とコストに直接影響します。最適なプロセス計画を立てるには、これらの相互作用を理解する必要があります。

1. 砂型鋳造 + CNC加工:

• 鋳造の特徴:比較的低コストで非常に大きく複雑なブランクを作るのに適していますが、凹凸のある表面や大きな許容差も生じ、通常は大きな加工代が必要となります。
• CNC加工における考慮事項： CNC精密加工の後、部品の「再成形」という重要な作業が行われます。この技術は、まずデータムを正しく配置し、次にすべての機能面に対して「荒加工＋仕上げ加工」を行うことで、余分な削り残しを除去し、図面で要求される寸法精度と表面仕上げを実現することです。この方法は、砂型鋳造特有の精度の低さを補うために採用されています。

2. インベストメント鋳造 + CNC加工:

• 鋳造の特徴:砂型鋳造よりも高い表面品質と公差制御を備え、極めて複雑な形状の小型ニアネットシェイプ部品を製造できます。
• CNC加工における考慮事項：鋳造品自体が既に最終形状に非常に近いため、CNC精密加工では、精密な嵌合要件が求められる重要な箇所（ねじ穴や高精度の合わせ面など）のみを加工する必要があります。これにより、必要な加工労力が大幅に削減され、効率とコストを最高の精度で両立させることができます。

3. ダイカスト + CNC加工:

• 鋳造の特徴：薄肉部品の大量生産に最適で、エネルギー効率が高く、仕上がりも良好です。鋳物は内部に空孔が生じやすいですが、表面の最上層は硬くて脆いため、カッターには適していません。
• CNC加工における留意点：硬くて脆い表面層を除去し、緻密な内部金属層を形成することが目的です。欠けや摩耗の進行を防ぐため、パラメータを適切に制御し、鋭利な超硬工具を使用する必要があります。取り付け面やヒンジなどの重要な箇所には、最小限の仕上げ加工のみを行います。

プロセスを正確に調整することで、各ステップの価値を最大化し、技術的要件を満たしながら、効果的で手頃な価格の全体的な製造ソリューションを実現します。

LS Manufacturing、産業用ロボットの主要関節アームのリードタイムを35%短縮

ハイエンド機器の製造において、複雑なコア部品の製造は通常、コストと効率性を測る最後の試金石となります。LS Manufacturingの事例の一つは、CNC加工と鋳造を組み合わせることで、この課題を克服できることを如実に示しています。

1. 顧客の悩み:

ある老舗産業用ロボットメーカーは、次期モデル向けコアとなる多関節アーム部品の設計において大きな課題に直面していました。この部品は巨大で、複雑かつ不規則な形状の冷却チャネルを備えていました。CNC加工のみでは60%以上の材料ロスが発生し、加工サイクルタイムは数週間に及ぶため、非常に高額なコストがかかります。従来の鋳造方法では、高精度な長期使用に必要な重要なベアリング取り付け面の精度と粗さが確保できません。

2. LS製造統合ソリューション：

この課題に対処するために、LS Manufacturing は、精密砂型鋳造と5 軸 CNC 加工センターを組み合わせた相乗効果のあるソリューションを提供しました。

• ラピッドプロトタイピングとニアネットシェイプ：当社はまず精密砂型鋳造技術を活用し、完全な内部冷却チャネルを備えた部品ブランクを1回の鋳造で経済的に鋳造しました。このプロセスにより、構造の複雑さと材料の大量使用が可能になり、これが本体のラピッドプロトタイピングの始まりとなりました。
• 精密な制御と性能保証：鋳造ブランクは、当社の5軸CNC工作機械に搬送されます。ベアリング取り付け面、シール面、ねじ穴など、難度の高い部品はすべて、1回のクランプ操作でCNC精密加工されます。これにより、ミリメートル単位の公差と優れた表面仕上げが正確に保証されるだけでなく、鋳造とCNC加工のスムーズな連携も実現します。

3. 結果と価値:

このソリューションは、理論上の約束と定量化可能なビジネス価値をスムーズに融合しました。

• 材料費が大幅に削減されました。完全に機械加工されたソリューションと比較すると、原材料の節約は40% 以上になります。
• 全体的なコストが大幅に削減されました。全体的な生産経費が約 30%削減されました。
• 配送の効率が大幅に向上しました。プロセス パスが簡素化されたため、配送サイクル全体の所要時間が驚異の35%も短縮されました。

LS Manufacturing の生産におけるこの事例の成功は、顧客の短期的なニーズを満たすだけでなく、長期的な信頼を獲得し、両者の間に良好な戦略的提携を築くことにもつながりました。

これら 2 つのテクノロジーをラピッドプロトタイピングで柔軟に活用するにはどうすればよいでしょうか?

厳しい製品開発の世界において、ラピッドプロトタイピングとは、単にプロトタイプを作成するだけでなく、設計を迅速にテストし、市場の反応を得ることを意味します。LS Manufacturingはこの点を理解しており、金属鋳造とCNC加工をシームレスに組み合わせることで、お客様のプロトタイピングの目的に最適なラピッドプロトタイピング手法を提供します。

1. 機能テスト用のプロトタイプ:

試作品に包括的な機械的および熱的ストレス試験を課す必要がある場合、材料自体の信頼性が非常に重要です。通常、当社では「 3Dプリント砂型／インベストメントモールド＋金属鋳造＋CNC加工」という手法を採用します。

このアプローチにより、最終量産製品と同じ材料で金属プロトタイプを効率的に開発できます。その後、CNC精密加工を集中的に施し、重要部位の精度を確保します。これにより、プロトタイプの機能試験結果は非常に貴重となり、その後の小ロット生産、さらには量産に向けた貴重なデータサポートを提供します。

2. 設計検証および展示用プロトタイプ：

構造物の組み立て、外観、人間工学の検査を迅速に行うことが主な目的であれば、より効率的な代替手段をお勧めします。複雑な構造の場合は、「 高性能樹脂／溶融樹脂を用いた3Dプリント」を使用してモデル全体を直接構築できます。また、単純な構造の場合は、「軟質金属（アルミニウムなど）の直接CNCフライス加工」を使用できます。

これらの戦略は経済性とスピードを重視しているため、最短時間で複数の設計反復をテストすることができ、R&D 時間を大幅に短縮し、少量生産の最終決定とトラブルのない生産開始への道を開きます。

この目標指向的で柔軟な組み合わせにより、LS Manufacturing はすべてのプロトタイプ投資が確実に成果を上げ、製品をアイデアから市場へと効率的に進めることができるようにします。

小ロット生産では「鋳造＋機械加工」は依然として経済的か？

かつて、金属鋳造は金型費用が高額な大量注文にのみ適用可能と考えられていました。しかし、現代の製造技術は、この一般的な認識を完全に覆しました。高付加価値機械、航空宇宙産業、特殊機器の少量生産において、鋳造と機械加工の相乗効果を最大限に引き出すソリューションは、単なる選択肢ではなく、機械加工よりも優れた経済性をもたらす可能性があります。LS Manufacturingは、以下の方法で少量注文におけるコストメリットを実現します。

1. 金型技術の革命：

LS Manufacturingは、3Dプリント砂型とインベストメントモールド技術を適用し、 「型なし」の成形を可能にしました。複雑な鋳造ブランクの製造において、従来の高価な鋼製型は不要となり、小ロット生産における初期コストとリードタイムを半減させます。複雑な構造のブランク鋳造が、小ロット生産において初めて手頃な価格で可能になりました。

2. 柔軟な製造と協働プロセスの価値の最大化：

LS Manufacturingの弾性製造システムは、少量生産において迅速な対応を可能にします。ブランクを迅速に鋳造し、その後CNC精密加工で主要部品を加工することで、複雑な完成部品を無垢材から切削加工する際にかかる膨大な材料費と人件費を削減します。この金属鋳造技術のハイブリッドは、材料使用量と総コストの観点から、単一の切削加工による製造よりも本質的に優れています。

数十個以上の少量注文でも、価格と性能に妥協することはありません。LS Manufacturingの複合ソリューションを活用すれば、少量生産でも協働プロセスによるコスト削減と効率化を実現し、複雑な金属部品をより簡単に、低コストで製造できます。

アウトソーシングよりもワンストップ統合サプライヤーを選択する利点は何ですか?

「まず鋳造工場を探し、次に機械加工工場を探す」という従来のアウトソーシングモデルでは、プロジェクト管理の複雑さとリスクが大幅に増大します。LS Manufacturingのような高度に統合された製造能力を提供するパートナーを選択することで、プロセス連携にとどまらず、プロジェクト実行プロセス全体にわたるメリットが得られます。LS Manufacturingのワンストップ統合能力の基本的なメリットは以下のとおりです。

1. 責任の統一、徹底した品質管理：

LS Manufacturingでは、ブランク鋳造からCNC仕上げまで、全工程を単一の品質管理システムで管理しています。各工程を社内で連携させることで、鋳造工場と機械工場間で品質問題が持ち回ることによる調整や仲裁のコストを削減します。完成品は、一貫した信頼性の高い品質を保証します。

2. 効率的なコミュニケーションと全体的なサイクルタイムの短縮：

個別にアウトソーシングする場合、お客様は「中間プロジェクトマネージャー」として、2社、あるいは複数のサプライヤー間で情報伝達を行い、進捗状況を追跡する必要があります。当社の統合製造ソリューションは、単一の窓口で社内プロセスグループ間の円滑なコミュニケーションを実現します。これにより、情報ミスや待ち時間が大幅に削減され、図面から部品の認定取得までの総リードタイムが大幅に短縮されます。

3. 真の安心のために最適化されたプロセス：

LS Manufacturingは、設計段階から製造チェーン全体を設計することが可能です。例えば、鋳物の構造に適した加工基準を設計します。この包括的な手法により、独立したアウトソーシングを採用することで発生する可能性のある、プロセス統合の不備やベンチマークの不統一といった問題を回避できます。

LS Manufacturing は、適切に定義されたタスク、オープンなプロセス、制御可能な結果を備えたエンドツーエンドの製造ソリューションを提供できるため、お客様はコアビジネスに集中でき、労力を節約できます。

統合製造パートナーを評価する際に注目すべき機能は何ですか?

「鋳造＋機械加工」の一体型プロセスを実現できるパートナーを選定する際には、社内の機械加工能力だけでは複雑な部品製造の問題を解決することはできません。包括的な評価チェックリストを活用することで、信頼できる専門家を見つけ出し、コスト、品質、サイクルタイムの面で期待どおりにプロジェクトを完了させることができます。

優れた統合製造パートナーは、単に設備を積み上げる以上の価値があります。プロセス知識、エンジニアリング知識、品質管理を深く統合することで、信頼性と効果の高いCNC精密加工と成形の複合サービスを提供し、ワンストップの製造拡張を実現できる必要があります。

LS Manufacturing をパートナーとして選ぶ理由

数多くのサプライヤーから選択できる中で、単なる実装業者ではなく、お客様のニーズを完全に理解し、真の価値を提供する戦略的パートナーが必要です。LS Manufacturingは、まさにこのパートナーとなることに尽力しており、当社の統合製造ソリューションは、以下の4つの主要なメリットに基づいています。

1. 経験豊富なプロセス専門家チーム:

LS Manufacturingには、鋳造特性に精通しているだけでなく、 機械加工にも高度な資格を持つ多分野にわたるエンジニアが揃っています。製品ライフサイクルの初期段階からお客様の設計を精査し、コスト、製造性、性能の最適なバランスを実現できるようサポートいたします。これが、当社の複合製造ソリューションの技術的な側面です。

2. シームレスに統合された生産ライン：

LS Manufacturingは、自社鋳造工場と高度なCNC加工工場を保有しています。この工場内集約と統合生産管理システムにより、データ共有と荒削りから完成品までのシームレスなプロセスフローを実現し、アウトソーシングに伴うコミュニケーションの失敗や時間の無駄を完全に排除し、非常に管理しやすい納期サイクルを実現します。

3. 全工程品質管理システム：

私たちは、優れた品質は設計と管理の賜物であると強く信じています。原材料の受入から完成品の出荷に至るまで、鋳造・機械加工の全工程において標準化された品質検査とデータのトレーサビリティを徹底しており、お客様にお届けするすべての製品は高い一貫性と信頼性を誇ります。

4. 顧客の成功を重視するパートナーシップ:

私たちは、お客様の製造・研究開発スタッフの延長のような存在です。LS Manufacturingの目標は、単に受注にこだわるのではなく、経験を共有し、製品を共同で最適化することで、お客様の総コスト削減と市場競争力の強化を支援し、成功を共有し、持続的な成長を実現することです。

よくある質問

1. 共同生産のリードタイムは純粋な機械加工よりも長くなりますか?

複雑な構造や内部空洞を持つ製品の場合、共同生産は単一ソースでの機械加工よりもリードタイムが短くなる傾向があります。これは、粗鋳片の準備がCNCプログラミングや工具セットアップと同時に行えるためです。さらに重要なのは、ニアネットシェイプのブランクにより加工許容量が削減され、加工時間が大幅に短縮されることです。LS Manufacturingの垂直統合型生産システムと熟練したプロジェクト管理により、すべてのプロセスがスムーズに統合され、従来のアウトソーシングに伴う待ち時間を排除し、サイクルタイム全体を短縮します。

2. どのような材料を鋳造・加工できますか？

LS Manufacturingは、 アルミニウム合金、亜鉛合金、ステンレス鋼、ダクタイル鋳鉄、炭素鋼など、幅広い金属を取り扱う大規模な材料加工施設を誇ります。これらの材料の鋳造仕上げだけでなく、その後の精密機械加工も行います。特殊なご要望には、高温合金ソリューションや業界標準に準拠した材料認証も提供しており、ハイエンド製造業の厳格な材料トレーサビリティ要件にも対応しています。

3. 鋳造ブランクから機械加工まで一貫した品質をどのように確保していますか?

LS Manufacturingは、全工程を統合した品質保証システムにより、一貫した品質を実現しています。原材料から完成品まで、すべての工程を自社で行っています。ブランクの各バッチは、加工前に寸法、表面、非破壊検査など、徹底した予備検査を実施し、合格した製品のみが次の加工工程へと送られます。このような「予防第一」の品質管理システムと、完全なデータトレーサビリティにより、最終製品の高い歩留まりと一貫性が保証されます。

4. 鋳造ブランクは私が提供し、CNC加工のみを委託することはできますか？

はい、LS Manufacturingはお客様からご提供いただいたブランク材のクリーンなCNC加工を提供できます。最終的な品質保証のために、専門家による受入材料品質検査を強くお勧めします。ブランク材にヒケやピンホールがあると、後になって明らかになることなく、スクラップや大きな損失につながる可能性があります。当社のシングルソースサービスをご利用いただくことで、シングルソースの責任と最小限のコストで、ソースでの品質確保が可能になります。

まとめ

金属鋳造とCNC加工を密接に組み合わせたジョイント製造プロセスは、複雑な金属部品を経済的かつ効率的に製造できる唯一の現実的な方法です。各プロセスの長所を理想的に活用し、「低コストの成形」と「高精度な制御」の最適な組み合わせを実現し、企業に比類のないコスト、効率、品質のメリットをもたらします。

LS Manufacturingを選ぶということは、単なるサプライヤーを選ぶことではありません。お客様のサプライチェーンと製品の競争力を最大限に高めることに専念する戦略的パートナーを選ぶことです。LS Manufacturingは、プロセスに関する深い専門知識、垂直統合されたサプライチェーン・プラットフォーム、そして品質管理手順を駆使し、あらゆるプロジェクトのあらゆる要素において、効率、コスト、品質のトレードオフを最適化するよう設計されています。

部品の図面または仕様書を今すぐお送りください。当社の専門チームが4時間以内に、プロセス分析、コスト見積もり、生産サイクルレポートをまとめてご返信いたします。LS Manufacturingにご連絡いただき、設計図をアップロードしていただければ、金属鋳造のお見積り（金属鋳造価格）を即座にご提示いたします。LS Manufacturingは、究極の金属鋳造精度の追求において、お客様を強力にサポートいたします。