ウレタンキャスティング試作の利点
ウレタン注型がプロトタイピングの中核手法であり続ける理由
Newayのエンジニアとして、私は「高価なツーリングなしで、機能試作を素早く作りたい」「機械加工品を何週間も待てない」といったニーズを持つお客様を日常的にサポートしています。ウレタン注型（ウレタンキャスティング）は、これまで一貫して最も効率的かつ汎用性の高い試作手法の一つであることを証明してきました。シリコーン型と、生産用プラスチックを模擬できるポリウレタン材料を用いることで、高コストな射出成形金型やダイカスト金型へ投資する前に、形状、組立性、エルゴノミクス、性能を早期に評価できます。
ウレタン注型は、スピードが重要で、かつ試作材が最終量産の挙動に近いことが求められる場合に最適です。複雑形状、硬度バリエーション、透明／着色仕上げ、さらにはオーバーモールド構造まで対応できます。この「短納期・低コスト・高い汎用性」の組み合わせにより、コンシューマーエレクトロニクス、自動車内装、医療機器筐体、産業機器など、迅速な反復が必要な業界でウレタン注型は優先的に選ばれています。
デジタルマスターパターンによる短納期化
ウレタン注型の最初の大きなメリットは、シリコーン型を非常に短期間で製作できる点です。従来の金型製作は、金属ツーリングのCNC加工、研磨、フィッティング、テストを伴い、開発初期のサイクルとしては遅すぎます。Newayでは、マスター（原型）を先進的なデジタル手法で製作します。
非常に複雑または有機的な形状の場合、3Dプリントでマスターを造形します。これにより、加工制約に合わせて形状を妥協することなく、顧客のオリジナル形状をそのまま維持できます。厳しい公差や極めて滑らかな表面が必要な場合は、CNC加工でマスターを製作し、必要箇所に高精度を確保します。
このように積層（AM）と切削（サブトラクティブ）を組み合わせることで、形状、表面要件、納期に応じて最適な方法を選べます。マスターが完成すると、そのディテールを忠実に転写するシリコーン型のテンプレートとなります。
複雑形状を「簡単」にする
シリコーン型は、金属ツーリングでは難しい、あるいは不可能な設計要素に非常に強い特性を持ちます。柔軟性があるため、スライド、コア、または高価な機械アクションなしで、アンダーカット、深い流路、閉じた空洞、埋め込み特徴などを離型できます。
例えばラピッドプロトタイピング段階のアイデア検証や、将来的にアルミ合金、亜鉛合金などの量産材料へ移行する計画がある場合でも、ウレタン注型は構造・形状意図を迅速に検証する手段になります。最終的に金属特性が必要な製品では、後段で銅・黄銅合金などの鋳造合金へ移行するサポートも可能です。
シリコーン型はマスターに追従するため、ツーリング制約によって創造性を犠牲にすることなく、機能性を保ったまま設計アイデアを形にできます。これは、エルゴノミクス形状や多面意匠部品にとって特に魅力的です。
マルチマテリアル／マルチ硬度試作に最適
ウレタン注型の最も強力な利点の一つは、多様なプラスチックとエラストマー挙動を再現できる点です。ポリウレタン配合により、ABS、PC、PP、ナイロン相当の柔軟性や、ゴムのようなソフトさ、さらに耐衝撃性プラスチックの特性まで模擬できます。これにより、射出成形品を用意しなくても、現実的な機能テストが可能になります。
チームは次のようなことができます： • 剛性筐体を作って機械強度を評価する • 柔軟なガスケットやグリップ部品を注型する • 剛性コアの上にソフトタッチ面を組み合わせる • 1つのアセンブリ内にデュアル硬度（デュアルデュロメータ）を作り込む
この汎用性により、樹脂オーバーモールドやインサート成形設計を現実的にシミュレーションできます。マルチショット注型プロセスは、量産ツーリングが完成する前に複雑な界面を再現できるため、設計者は取付点、触感、エルゴノミクスを十分に作り込む時間を確保できます。
量産移行時には、金型材料に関する指針と同様の観点でツーリング要件をレビューし、試作品の挙動が長期的な製造性と整合するように確認します。
低コストツーリングで高い投資対効果
機械加工されたアルミまたは鋼の金型と比べ、シリコーン型は圧倒的に安価で、製作も速いです。開発初期においては、これにより財務リスクを最小化しながら、複数回の設計反復をツーリング費用の負担なく実施できます。
砂型鋳造など、後工程で鋳造へ移行する形状を検討しているチームは、重いツーリングへ進む前に、ウレタン注型で形状を早期に詰めるケースが多くあります。
ウレタン用シリコーン型は通常15～30ショット程度に適しているため、設計検証ビルド、投資家向けサンプル、ユーザーテスト、小ロットの試験生産に最適です。シリコーン型の寿命が短いことは試作では問題になりにくく、むしろ改版時に低コストで再作できるというメリットになります。
シリコーン型から得られる量産品質の表面
もう一つ見落とされがちなメリットが、ウレタン注型で得られる表面品質です。シリコーン型は非常に微細なディテールを転写できるため、表面テクスチャ、光沢レベル、形状がマスターから綺麗に再現されます。さらに仕上げが必要な場合は、ダイカスト品の追加加工に近い機械加工や研磨で、寸法・外観基準に合わせます。
射出成形やダイカストの金型製作前に参照部品として使う試作品では、ダイカスト後処理（ポストプロセス）で用いるのと同様の仕上げ技術を適用し、外観をさらに量産レベルへ近づけます。写真撮影、エルゴノミクス評価、早期フィールド検証において、量産プラスチックに極めて近い見た目・質感になる点が高く評価されます。
幅広い業界・用途で活躍
ウレタン注型は、短い開発サイクルや難形状を伴う業界で特に価値を発揮します。
自動車分野では、自動車部品の初期段階に近い形で、内装パネル、クリップ、筐体、トリム部品の試作にウレタンが多用されます。これにより、スケール前にフィット感と表面品質を検証できます。
コンシューマーエレクトロニクスでは、コンシューマーエレクトロニクス筐体に見られるような洗練された意匠に近い外観を試作で再現できます。精密なテクスチャ、色、触感をシミュレーションできることは、ユーザー体験評価に不可欠です。
産業機器、ロボット、ハンドヘルドデバイスでも、機能面とエルゴノミクスの両方を検証する目的でウレタン注型が広く活用されています。
より深い設計レビューや量産への明確な移行計画が必要な場合、お客様は設計・エンジニアリングサービスチームと連携します。これにより、各試作品が長期的な量産スケール性と性能要件に整合することを確実にします。
開発サイクルの短縮とプロジェクトリスク低減
結局のところ、ウレタン注型は、チームが重要なマイルストーンにより早く、より低コストで到達することを助けます。試作品を数日で製作できるため、機械加工やツーリング投資の負担なしに設計反復を高速化できます。
このスピードは、次の価値へ直結します： • 迅速な妥当性確認 • より現実的なユーザーテスト • 改版コストの削減 • 設計課題の早期発見 • 射出成形／ダイカストへのスムーズな移行
短時間での型製作、マルチマテリアル柔軟性、高い表面品質、低コストツーリングを組み合わせることで、ウレタン注型は現在でも最も効率的で実用的な試作手法の一つであり続けています。
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