ウレタンキャスティングから射出成形・ダイカストへ移行する時期は？

試作から量産への移行の判断基準

ウレタン鋳造から射出成形またはダイカストへの移行は、製品ライフサイクルにおける重要な戦略的判断であり、主に生産数量、部品単価、材料要件によって決まります。 ウレタン鋳造 は 試作 および 少量生産 において比類なく、通常25～500個の部品を生産します。想定生産量がこの範囲を超え、硬質金型の経済性が有利になる場合に移行が推奨されます。

生産量と部品単価の分析

最も重要な要素は、年間および総生産量です。ウレタン鋳造は初期コストが低い一方、手作業や金型寿命の制限により部品単価は高く一定です。射出成形や 金属鋳造 プロセスでは、鋼製 金型 への大きな初期投資が必要ですが、このコストは大量の部品に分散されるため、大量生産では部品単価が大幅に低下します。詳細なコスト分析により、硬質金型の総コストがウレタン鋳造の累積コストを上回る「交差点」の数量が明らかになります。多くのプロジェクトでは、この数量は500～1,000個の範囲に収まります。

材料および性能要件

ウレタン樹脂は優れたシミュレーション性を持ちますが、エンジニアリンググレードの熱可塑性樹脂や金属の正確な性能を再現することはできません。最終製品が特定の認証済み 鋳造材料 （難燃性ABS、耐薬品性PP、高強度金属など）を必要とする場合、移行が必要です。部品が実使用環境での応力、極端な温度、規制要件に耐える必要がある場合も同様です。例えば、熱伝導性や構造強度が必要な場合は アルミダイカスト や 亜鉛ダイカスト への移行が推奨されます。

リードタイムおよび金型投資の考慮

移行にはタイムラインと財務計画の変更が必要です。ウレタン鋳造は数日～数週間で初回部品を納品可能ですが、射出成形やダイカスト用の鋼製金型を設計・加工・承認するには8～16週間かかります。この初期リードタイムは、 量産 に向けた必要投資です。意思決定は、事業がこの資本支出と市場投入遅延を許容できるかどうかに依存します。

設計の確定とリスク低減

基本原則として、硬質金型を作製する前に設計を100％確定させる必要があります。金型加工後の部品変更は極めて高額で時間を要するため、ウレタン鋳造は最終検証手段として活用されます。高忠実度の試作品を用いて、機能試験、ユーザーテスト、マーケットフィードバックを行い、設計が確認・固定された段階で量産金型への投資リスクを大幅に低減できます。

結論

まとめると、ウレタン鋳造から射出成形またはダイカストへ移行すべきタイミングは以下の場合です：年間生産量が500～1,000個を超える、コスト分析で総所有コストが低くなることが確認された、量産材料が必要である、部品設計が完全に確定・検証済みである。