CADからウレタン部品へ、数週間ではなく数日で
迅速なウレタン注型で開発を加速する
Newayのエンジニアとして、私は厳しい納期、進化し続ける設計、そして新しいコンセプトを迅速に検証する必要に直面するチームを日常的に支援しています。従来の成形や加工は、特に金型修正や複数回の設計サイクルが必要な場合、最初の部品が完成するまでに数週間かかることがあります。ウレタン注型はこのタイムラインを根本から変えます。シリコーン型と速硬化ポリウレタン材料を組み合わせることで、CADモデルを数日で量産品質に近い部品へ変換し、顧客に大きなスピード優位を提供します。
ウレタン注型は、試作と小ロット生産のギャップを埋めるプロセスです。複雑形状ではCNC加工が高コストになりやすく、また初期検証段階で射出成形の金型投資が現実的でない場合、多くのチームがウレタン注型を選択します。Newayのワークフローは効率を重視し、デジタル設計から完成部品まで、すべてのステップを高速かつ再現性高く提供できるよう最適化しています。
大きな利点の一つは柔軟性です。ウレタン材料はABS、PC、TPUなどのプラスチックを模擬できるため、量産用金型にコミットする前に実使用に近い性能評価が可能です。検証、フィールドテスト、初期マーケティング用途などで迅速な機能サンプルが必要な場合、ウレタン注型は「速さ」と「材料忠実性」の両方を提供します。
ウレタン注型が開発時間を短縮できる理由
従来の成形で最も時間がかかる工程は、金属金型の製作です。焼入れ鋼金型の製造には、複数回のCNC加工、EDM放電加工、研磨、寸法検証などが必要になることがあります。設計変更が発生すると、金型の修正または作り直しが必要となり、時間とコストがさらに増加します。
ウレタン注型は、マスターパターンから作られるソフトなシリコーン型を用いることで、この課題を根本的に解消します。金属を加工する代わりに、私たちは高速なデジタル手法でマスターを製作します。多くのプロジェクトでは、マスターを3Dプリンティングで作成し、加工制約なしに複雑形状へ対応します。印刷後に仕上げたマスターが型製作の基準となり、シリコーン型は微細なディテールまで転写するため、注型されたポリウレタン部品はマスターの寸法精度に非常に近づきます。
この迅速な型製作プロセスにより、アルミや鋼から金型を作る場合に比べてはるかに短い時間で初回サンプルを提供できます。強い時間的プレッシャー下にある開発チームにとって、この短縮効果は決定的な差になります。
複雑形状に対応するCAD主導ワークフロー
Newayのウレタン注型は、顧客から提供されたデジタルCADデータから始まります。Newayのエンジニアは製造性評価（DFM）を行い、形状、肉厚、抜き勾配、アンダーカットが適切に注型できるかを確認します。モデルが複雑、または加工が難しい内部形状を含む場合、マスターを3Dプリントすることが最速の手段になります。
ウレタン注型用の型は柔軟性があるため、射出成形であれば多方向スライド金型が必要になるような設計要素や、CNC加工で大きな工数を要する形状にも対応できます。この柔軟性により、追加の工具コストを増やさずに精密で意欲的なデザインを早期に検証でき、開発初期の探索を強力に後押しします。
用途によっては、ウレタン注型の前に金属試作が必要になる場合もあります。その際は、より高い寸法精度を得るためにCNC加工でマスターを製作することもあります。積層と切削の両方を使い分けることで、多様な試作要件に対応できる選択肢を提供します。
シリコーン型（ソフトツーリング）の役割
シリコーン型は、ウレタン注型のスピードと汎用性の中心です。シリコーンはマスターパターンの周囲に直接流し込み、短時間で硬化させることで、テクスチャ、エッジ、表面仕上げまで精密に複製します。柔軟性があるため、脱型が速く、剛性金型ほど制約が厳しくありません。これにより、設計者の自由度が大きく広がります。
シリコーン型の寿命は有限で、形状にもよりますが通常15〜30ショット程度です。しかし、開発サイクルにおいては比類ないスピードを発揮します。複数回の改版が必要な場合でも、CADを更新し、新しいマスターを印刷し、新しい型を注型すればすぐに対応できます。設計がまだ収束していない製品には非常に適しています。
将来、アルミ合金などの金属で鋳造する予定の部品や、亜鉛合金で作られるような複雑形状を想定する部品では、ウレタン注型によりハードツーリングへ投資する前に機能形状を確定できます。
材料の多様性と実使用に近い性能評価
ウレタン材料は、柔らかいエラストマーから剛性の高い構造用ポリマーまで、幅広い機械特性を選べます。そのため、さまざまなエンジニアリングプラスチックの特性を再現し、機能検証、人間工学評価、さらにはパイロット生産にも適用できます。
顧客が試作材料と将来の量産金属（例：銅・黄銅合金）との差を評価する際、私たちのチームは想定される性能範囲に合わせてウレタンの特性をマッチングします。ポリウレタンが金属強度を完全に再現できないことはありますが、嵌合、組立、幾何設計の評価においては十分に信頼できる基盤を提供します。
また、将来的にダイカストを計画している設計者は、金属と金型に関する検討も早期に必要になることが多いです。金型材料を早い段階で参照することで、試作から長期量産への移行時に想定される課題を前倒しで把握し、スムーズな移行計画を立てられます。
量産品質に近づける後処理
注型後のウレタン部品は、外観および機能要件に応じて仕上げ工程を追加できます。加工、研磨、塗装、テクスチャ付与により、射出成形プラスチックと見分けがつかないレベルまで近づけることも可能です。組立ハードウェアと高精度で嵌合する必要がある場合は、ダイカスト品の追加加工に類似した仕上げアプローチで、精密な面や機能を作り込みます。
ウレタン注型とダイカスト品を比較検討する顧客に対しては、ダイカスト後処理（ポストプロセス）の仕上げ方法が、ポリウレタン部品の外観や寸法結果とどのように関係するかを説明します。場合によっては、ウレタン試作品が後の量産金型の「基準見本」となることもあります。
迅速なウレタン注型の業界用途
ウレタン注型は、特に短い開発サイクルを求める業界で広く活用されています。自動車分野では、迅速な機能試作が頻繁に必要となり、自動車部品のワークフローを補完するプロセスとして非常に有効です。ここでは、アルミダイカスト部品が本格的な検証に入る前段階で、ウレタン部品が初期テストを支えます。
コンシューマーエレクトロニクスでも迅速注型のメリットは大きいです。保護ハウジング、ブラケット、意匠エンクロージャなどの開発はサイクルが極めて短く、コンシューマーエレクトロニクスハードウェアのような機能シェルの検討では、試作デモや嵌合確認のためにウレタン部品が活用されます。
ロボティクス、医療機器、照明システム、ウェアラブルなど、幅広い分野でウレタン注型は、あらゆるプレ量産フェーズにおける機動的かつコスト効率の高い解決策を提供します。
試作から量産への移行をより速く
ウレタン注型のスピードにより、企業は従来の成形より少なくとも2〜3倍速いペースで、テスト、改版、設計確定を進められます。設計が検証できたら、長期量産への移行はより明確になります。ウレタン試作で得た知見は、そのままダイカスト、射出成形、CNC量産のツーリング戦略に反映されます。
この迅速試作アプローチは、プロジェクト全体のリスクを下げ、意思決定を加速し、ツーリング段階での高額な手戻りを防ぎます。Newayの設計・エンジニアリングサービスと密に連携することで、多くの顧客がウレタン注型を活用し、開発期間を短縮しながら自信を持って量産へ移行しています。
FAQs
