それぞれの工法がどう形を作るか
ダイカストは、溶融したアルミニウム、亜鉛、マグネシウムを高圧で焼き入れ鋼の金型へ射出し、金属が凝固した後にニアネットシェイプの部品を取り出します。薄肉、リブ、ボスを含む最終形状の大部分が型の中で作られる、まさにネットシェイプ工法です。
一方CNC加工は除去加工です。中実のビレット、棒材、あるいはニアネットの鋳物から出発し、回転する刃物で材料を削って最終形状へ持っていきます。何も足さないため、既にある素材の形を整えるだけなので、母材の特性はそのまま保たれます。
ダイカストが有利な場合
薄肉・複雑リブ・一体機能を備えた金属部品が何千個も必要で、数量が増えるほど一点あたりコストを下げたいなら、ダイカストを選びます。民生機器の金具、筐体、ブラケット、ハウジングは典型的な適用例です。
形を金型が決めるため、ダイカストは型から出したてで優れた再現性と表面品質が得られ、穴あけやねじインサート以外の二次加工は最小限で済みます。軽くて複雑な金属部品の量産においては、まさに王者と言える工法です。
CNC加工が有利な場合
数量が少〜中ロットで、設計がまだ動いている、あるいは抜き勾配なしで非常に厳しい公差ときれいなねじ山が必要な場合はCNCを選びます。鋳造できない高強度の展伸合金を使うとき、そして気孔が一切許されない部品でも、切削が勝ちます。
ブリッジ生産や試作でもCNCが正解です。金型のリードタイムなしに本物の金属部品がすぐ手に入り、設計が変わっても型へ沈めた費用が無駄になりません。一点〜数百個の規模では、コストでもスピードでも、たいてい切削が鋳造を上回ります。
コストと損益分岐点
ダイカストには大きな固定費がのしかかります。鋼型は数千〜数万ドル、製作には数週間を要します。しかし一度できてしまえばショットごとの費用は安く、数量が千の桁へ乗るにつれて単価は急落します。
CNCは一点物なら段取りほぼゼロで、プログラミング費もロット全体へ分散される控えめなものです。ダイカストとの逆転点は、部品サイズ、合金、そして鋳造後に残る切削量にもよりますが、多くの場合「数千個の前半〜半ば」あたりにあります。
公差・精度・材料
CNCは金属でおおむね±0.02 mmを保ち、アルミ・鋼・チタン・真鍮といったあらゆる展伸材・航空宇宙合金を、完全な密度と追跡可能な素材のまま加工できます。だから軸受座、油圧面、精密組立に選ばれるわけです。
ダイカストは粗く、鋳造したままでは概ね±0.1 mm程度で、ADC12、A380、ザマックといった鋳造可能な合金に限られます。収縮と気孔は本質的に避けられないため、重要寸法は結局鋳造後に切削仕上げするのが通常です。
表面仕上げと後加工
ダイカスト品は、滑らかで均一な表皮をまとって型から出てくるため、そのまま研磨・メッキ・粉体塗装・塗装ができます。主な後工程は、パーティングラインのバリ取り、ゲートやエジェクタ跡の除去、そしてねじインサートの追加です。
CNC部品はほぼ仕様どおりに上がってくるので、ビードブラスト、アルマイト、ヘアライン仕上げがきれいに決まります。違いは、鋳造では基準面や穴を正すために二次のCNCが必要になることが多いのに対し、完全に削り出した部品はその先の切削が一切要らない場合がある、という点です。
リードタイムと試作の速さ
ダイカストの時計は型から動き出します。設計、鋼材、試作調整、修正と進み、良品が一体出るまでに6〜12週間かかることも珍しくありません。設計が凍結され、ロットが長いなら、それは許容できます。
CNCなら初品の金属部品が数日で届き、改訂版もほぼ同じ速さで削り直せます。開発、ブリッジロット、そしてまだ変わり続けるものについては、型を正当化できるかどうかに関わらず、切削がプロジェクトを止めずに進めてくれます。
強度・気孔・実用部品
CNC部品は等方性で完全に緻密です。中実の素材を形整えるだけなので、合金本来の強度がそのまま残ります。だから荷重を受ける部品、保安部品、圧力を保持する部品は、ほぼ例外なく削り出されます。
ダイカスト品も大半の構造用途では健全ですが、小さく予測可能な気孔と鋳造組織を抱えます。高圧や疲労が効く部品なら、真空補助鋳造を指定してシール面の後加工を計画するか、最初からCNCに留まるのが妥当です。
業界別の典型的な使い分け
自動車・eモビリティでは、ハウジング、ブラケット、そして年々大きくなる構造部品にダイカストを使い、その傍らでCNCが治具、試作、小ロットの精密部品を担います。
エレクトロニクス、医療、ロボティクスは、小ロットの筐体・機構をCNCに頼り、部品の年間数量が型費用の閾値を超えて初めてダイカストへ移ります。判断を決めるのは単価ではなく、年間需要です。
実践的な判断チェックリスト
自問してみてください。年間で数千個以上を作るか。合金は鋳造可能で、肉は薄いか。型費を回収できるだけ設計を凍結できるか。すべて「はい」なら、ダイカストの勝ちです。
数量が少ない、設計が動いている、厳しい公差と気孔ゼロが要る――そんなときはCNCを選びましょう。多くのプロジェクトは、CNCで試作して部品を実証し、採算が型を支えられるようになってからダイカストへ移行します。
FabProtoが両工法をどう支えるか
FabProtoはCNC部品を自社で削り、ダイカストはパートナーと組むため、設計が実証される前に型へコミットする必要がありません。試作と小ロットを、量産品が要求する公差・仕上げそのままに金属で製作します。
数量が型を正当化する段階になったら、金型の範囲定義、損益分岐数量の算出を支援し、さらに型を製作している間はCNCでブリッジ部品を作ることすらできます。この段階的な道筋が、まだ動き続ける形状へ型費を沈めてしまうリスクから予算を守ります。