執筆者 Lynn Xmake 9月 30, 2024
ステンレス鋼は、耐食性や強度に優れ、さまざまな用途で使用される重要な素材です。本記事では、種類や特徴、用途を詳しく解説し、最適なステンレス鋼の選び方をご紹介します。
ステンレス鋼とは？
ステンレス鋼（Stainless）とは、鉄を主成分とし、一定量のクロムを含む合金鋼で、耐食性や耐熱性に優れた特性を持つ素材です。クロムの添加により、鋼表面に酸化皮膜が形成され、腐食を防ぐ効果があります。
ステンレス鋼の種類
オーステナイト系ステンレス鋼
最も一般的なタイプで、通常は18%のクロムと8%のニッケルを含みます。高い耐食性と優れた成形性を持ちます。また、冷間加工性にも優れています。
マルテンサイト系ステンレス鋼
クロム含有量は12%から18%、ニッケルはほとんど含まれません。高い硬度を持ち、耐摩耗性に優れていますが、耐食性はオーステナイト系より劣ります。
フェライト系ステンレス鋼
クロム含有量は10.5%から30%、ニッケルを含まないかごく少量です。フェライト構造を持ち、加工性は良いですが、強度や耐食性はオーステナイト系より劣ります。
双相ステンレス鋼
オーステナイトとフェライトの特性を併せ持つ合金です。クロムとニッケルのバランスが良く、強度と耐食性が高い。
特殊ステンレス鋼（ニッケル鋼、チタン鋼など）
ニッケル、モリブデン 、チタンなどを含む合金で、特定の性能を持ちます。耐熱性や耐腐食性が求められる環境に適応です。
ステンレス鋼の主な用途
建築におけるステンレス鋼の役割は？
ステンレス鋼は、耐食性や強度が求められる建築材料として広く使用されています。外装パネル、手すり、階段、橋など、さまざまな構造物に利用されます。特に、都市部や沿岸地域など腐食環境が厳しい場所では、その耐久性が大いに役立ちます。
食品業界でのステンレス鋼の重要性は？
食品産業では、ステンレス鋼が衛生的で耐食性が高いため、加工設備や容器、配管に広く使われています。特に304や316グレードのステンレス鋼は、食品に直接接触する機器や器具に最適です。腐食に強く、清掃も容易なため、食品衛生基準を満たすのに適しています。
医療機器におけるステンレス鋼の使用例は？
医療分野では、ステンレス鋼が手術器具、インプラント、医療機器に使用されます。耐腐食性や抗菌性に優れ、 sterilization（滅菌）にも耐えるため、清潔な環境が求められる医療現場で非常に重要です。具体的な例として、手術用ナイフやピンセット、歯科器具などがあります。
化学産業におけるステンレス鋼の強みは？
化学プラントや製造施設では、化学薬品に対する耐性が必要です。ステンレス鋼は、腐食に強く、特に双相ステンレス鋼や特殊ステンレス鋼が用いられます。配管、タンク、バルブなど、厳しい条件下でも性能を発揮するため、重要な役割を果たしています。
関連記事：SUS304の特徴と用途を解説：ステンレス鋼SUS316やSUS430との比較
ステンレス鋼の選び方
用途に応じた種類の選択
ステンレス鋼は、用途によってその特性や求められる性能が異なります。まず、使用目的を明確にすることが重要です。例えば、建築物の外装や内装に使用する場合、耐久性と美観が求められます。食品加工では衛生面が重視され、医療機器では抗菌性と耐腐食性が重要です。
ステンレス鋼の種類 特徴 主な用途
SUS304
オーステナイト系、耐食性が高い
食品加工、家庭用品、建築材料
SUS316
オーステナイト系、耐塩水性が高い
海洋環境、化学工業、医療機器
SUS430
フェライト系、耐酸化性が高い
家庭用品、装飾品、厨房器具
SUS201
オーステナイト系、コストパフォーマンスが良い
一般的な用途、建材
SUS410
マルテンサイト系、硬度が高い
刃物、工具、機械部品
耐食性や強度の考慮
ステンレス鋼の選定において、耐食性と強度は非常に重要な要素です。耐食性が求められる環境、例えば海水や酸性の条件下で使用する場合、316グレードのオーステナイト系が適しています。このグレードは、クロムとニッケルに加え、モリブデンを含むため、特に腐食に強い特性を持ちます。
一方、強度が必要な用途では、マルテンサイト系ステンレス鋼が選ばれることが多いです。マルテンサイト系は硬度が高く、耐摩耗性にも優れているため、工具や刃物の製造に適しています。また、フェライト系は、温度変化に対して安定した特性を持つため、特定の構造物にも有用です。
コストパフォーマンスの評価
ステンレス鋼を選ぶ際には、コストパフォーマンスを評価することも重要です。高性能なステンレス鋼は高価ですが、その性能が必要な場合は、長期的な視点での投資として意味があります。例えば、食品加工業界では、耐食性が高い304や316グレードの材料を選ぶことで、メンテナンスコストや耐用年数を考慮に入れると、結果的に経済的な選択となることがあります。
逆に、要求される性能に対して過剰なスペックの素材を選ぶと、無駄なコストがかかります。したがって、適切なグレードとコストを比較し、最も効果的な選択を行うことが求められます。また、環境への配慮から、リサイクル可能な素材を選ぶこともコストパフォーマンスの一部として考慮するべきです。
ステンレス鋼の加工際の注意点
加工工具の選定
ステンレス鋼は硬度が高く、摩耗しやすいため、加工に使用する工具は耐久性のあるものを選ぶ必要があります。高速度鋼（HSS）やコバルト合金の刃物を使用すると良いでしょう。
切削条件の設定
切削速度や feed rate（送り速度）を適切に設定することが重要です。高すぎる切削速度は工具の摩耗を早め、低すぎると加工効率が落ちます。適切な条件を見つけるために、試行錯誤が必要です。
冷却液の使用
ステンレス鋼は加工中に熱が発生しやすいため、冷却液の使用が推奨されます。冷却液は切削工具の寿命を延ばし、加工面の品質を向上させる役割を果たします。
残留応力の管理
加工後に残留応力が残ると、変形や亀裂の原因となります。必要に応じて、熱処理やアニール（焼鈍）を行い、残留応力を軽減することが重要です。
溶接の注意点
ステンレス鋼の溶接は、熱の影響で変形や焼けが生じやすいため、事前に十分な準備と計画が必要です。また、適切な溶接材料を選び、熱処理を施すことで、強度を確保することが求められます。
表面仕上げの考慮
加工後の表面仕上げも重要です。ステンレス鋼は腐食に強いですが、加工によって表面が傷つくと、腐食のリスクが高まります。適切な仕上げ方法（研磨やブラスト処理など）を選ぶことで、耐久性を向上させることができます。
まとめ
ステンレス鋼は、耐食性や強度に優れた鉄合金で、オーステナイト系、マルテンサイト系、フェライト系、双相ステンレス鋼などの種類があります。食品加工、建築、自動車産業、医療機器など幅広い用途で利用され、特性に応じた選択が求められます。選定には、耐食性、強度、コストパフォーマンスを考慮することが重要です
執筆者 Lynn Xmake 9月 27, 2024
スチールは、その強度と耐久性から建築、自動車、家電など多岐にわたる分野で不可欠な素材です。リサイクルが容易で環境への配慮もされており、持続可能な産業の基盤を支えています。
スチールとは？
スチールの定義
スチールとは、鉄を主成分とし、炭素を0.02%から2.1%含む合金のことです。
スチールの製造プロセス
1. 原料準備： 鉄鉱石、コークス、石灰石を用意します。
2. 高炉製鋼： 原料を高炉に投入し、コークスを燃焼させて高温を生成。鉄鉱石が還元され、液体の生鉄が得られます。
3. 精錬： 生鉄を転炉に移し、酸素を吹き込むことで炭素を減少させ、鋼に変換します。
4. 鋳造： 溶融した鋼を型に流し込み、冷却して固化させます。
5. 圧延・加工： 鋼材を圧延し、所定の形状やサイズに加工します。
スチールの種類
炭素鋼
炭素鋼は鉄と炭素を主成分とし、炭素含有量により次のように分類されます：
低炭素鋼（0.05%〜0.25%）： 柔軟性が高く、加工しやすい。主に薄板や部品に使用。中炭素鋼（0.25%〜0.60%）： 強度と靭性のバランスが良く、自動車部品や機械部品に適している。高炭素鋼（0.60%〜2.1%）： 非常に硬く、刃物や工具に使用される。
合金鋼
合金鋼は炭素鋼に他の元素（クロム、ニッケル、モリブデン など）を添加し、特性を向上させたものです。特徴として：
クロム鋼： 耐摩耗性が高く、工具や機械部品に用いられる。ニッケル鋼： 耐衝撃性に優れ、自動車や航空機の部品に適している。
ステンレス鋼
ステンレス鋼は鉄、炭素に加え、10.5%以上のクロムを含み、耐腐食性に優れています。主な種類は：
オーステナイト系： 耐食性が高く、加工性も良好。厨房機器や医療器具に使用。フェライト系： 強度と耐腐食性を持ち、主に自動車のエキゾーストシステムに使用。マルテンサイト系： 硬く、刃物や工具に用いられる。
各種類一覧表：
特性 炭素鋼 合金鋼 ステンレス鋼
主成分
鉄と炭素
鉄、炭素、その他の合金元素
鉄、炭素、クロム、ニッケル
強度
高い
非常に高い
中程度から高い
耐食性
低い
中程度
高い
加工性
良好
良好
難しい（特に硬いもの）
用途
建築、製造、一般的な機械
特殊な機械部品、工具
食品加工、医療機器、建築
価格
安価
中程度
高価
熱処理
可能
可能
可能
スチールの特徴
強度と耐久性: スチールは高い引張強度を持ち、圧力や衝撃に対する耐性が強いです。このため、構造材や機械部品に広く使用されます。
加工性: 様々な加工方法に適しており、切削、溶接、曲げ、プレスなど多様な形状に成形できます。これにより、複雑な部品製造が可能です。
コスト: 比較的安価で入手しやすく、大量生産に向いているため、経済的なメリットがあります。
電導性: 良好な電導性を持ち、電気機器の部品としても利用されます。
耐熱性: 一部のスチールは高温に耐える特性を持ち、炉やエンジン部品などの用途に適しています。
ステンレス鋼との違い
1.化学成分の違い
スチール: 主に鉄と炭素から成り、炭素の含有量によって特性が変わります。ステンレス鋼: 鉄に一定量のクロム（通常10.5%以上）を加えた合金で、耐食性が向上しています。
2.耐腐食性の違い
スチール: 腐食しやすく、特に湿気や塩分のある環境では錆びやすいです。ステンレス鋼: クロムが酸化皮膜を形成し、腐食に対して強いです。
3.用途の違い
スチール: 建築、製造、機械部品など幅広い用途で使用されます。ステンレス鋼: 食品加工、医療機器、建材など、耐食性が求められる用途に使われます。
関連記事：SUS304の特徴と用途を解説：ステンレス鋼SUS316やSUS430との比較
スチールの用途
建設業:
構造材: 高層ビルや橋、ダムなどの耐荷重を支えるための鉄骨として使用されます。スチールフレームは軽量で強度が高く、設計の自由度も高いです。
自動車産業:
シャシーとボディ: 自動車の骨格を構成し、強度と安全性を提供します。特に衝撃吸収性能が求められる部分に使われます。
製造業:
機械部品: ギアやシャフト、ベアリングなど、高い耐摩耗性と強度が求められる部品に多く用いられます。
家庭用品:
キッチン器具: 包丁や鍋、フライパンなど、耐久性と衛生面で優れた特性が求められる製品に使われます。
エネルギー:
パイプライン: 石油やガスの輸送に用いるパイプラインやタンクは、耐圧性や耐腐食性が求められます。
航空宇宙:
航空機部品: 軽量で高強度なスチール合金は、航空機の構造部品やエンジン部品に使用されます。
まとめ
スチールは鉄と炭素を主成分とする合金で、高い強度や加工性が特徴です。建設や製造業など多様な用途に使用され、耐久性が求められます。一方、ステンレス鋼はクロムを含み、耐食性に優れています。これらの違いを理解した上で、適切な素材を選びましょう。
執筆者 Lynn Xmake 9月 26, 2024
シリコーンゴムは、その優れた特性から医療や食品産業など多岐にわたる分野で利用されています。本記事では、シリコーンゴムの特性と具体的な用途を紹介し、その重要性を探ります。
シリコーンゴムの概要
シリコーンゴムとは？ シリコーンゴムとは、シリコーン（シリコン）と酸素を基本成分とする合成ゴムの一種です。シリコーンゴムは、シリコーンポリマーを主成分とし、シリコーンオイルやその他の添加物と共に加硫（硫黄などで硬化させるプロセス）されることで、弾力性や耐熱性などの特性を持つゴム素材に仕上げられます。
シリコンとシリコーンゴムの違い シリコン （Silicon）は、元素記号Siで表される化学元素で、半導体材料として広く使用されます。その一方、シリコーンゴムはそのポリマーから作られた柔軟な材料で、さまざまな用途に利用されています。
シリコーンゴムの特徴
1. 耐熱性と耐寒性
耐熱性 : シリコーンゴムは高温に対して優れた耐性を持っています。通常、-60℃から+230℃の温度範囲で使用可能で、一部のシリコーンゴムはさらに高温（300℃以上）にも耐えることができます。これにより、エンジン部品や高温環境で使用される機器に適しています。
耐寒性 : シリコーンゴムは低温でも柔軟性を保つ特性があります。冷却されても硬化せず、弾力性を維持するため、寒冷環境でも使用できます。この特性により、冷凍庫や寒冷地での使用が可能です。
2. 耐化学薬品性
シリコーンゴムは多くの化学薬品や溶剤、油脂に対して高い耐性を持っています。酸やアルカリ、油分などに対して腐食や劣化が少ないため、化学工業や製造業などでのシール材やガスケットとして使用されます。この特性は、シリコーンゴムが化学薬品に曝される環境でも長期間使用できることを意味します。
3. 柔軟性と弾力性
シリコーンゴムは非常に柔軟で弾力があり、変形や圧力に対して優れた復元力を持っています。圧縮や引張に対しても耐性があり、元の形状に戻る能力が高いです。この特性により、振動減衰材、シーリング材、衝撃吸収材など、変形や動作が多い部品に適しています。
4. 絶縁性と防水性
絶縁性 : シリコーンゴムは高い電気絶縁性を持ち、電子機器や電力機器の絶縁体として使用されます。電気的な特性が安定しており、高い耐電圧を持っています。
防水性 : シリコーンゴムは水や湿気に対しても高い耐性を持ち、密封や防水用途に適しています。吸水性が低く、水分による劣化が少ないため、屋外や湿気の多い環境でも信頼性の高い防水性能を発揮します。
5. 無毒性と生体適合性
無毒性 : シリコーンゴムは化学的に安定で、人体に対して毒性がないため、食品や医療機器に使用されます。シリコーンゴムからの溶出物が少なく、安全性が高いです。
生体適合性 : 医療用途での使用において、体内での反応が少ないため、生体適合性が高いです。インプラントやカテーテルなど、体内に挿入される医療機器での使用が可能です。アレルギー反応も少なく、長期間の体内使用に耐えることができます。
シリコーンゴムの用途と製品例
自動車産業でのシリコーンゴムの用途 エンジン部品： シリコーンゴムは高温やオイルに強く、エンジンシールやガスケットに使用されます。これにより、漏れを防ぎ、エンジン性能を向上させます。ワイパーブレード： 耐候性が高く、雨水を効果的に拭き取るため、ワイパーブレードの素材として使用されます。
電子機器用シリコーンゴムの製品例 防水シール： スマートフォンや家電製品の防水加工に利用され、内部の電子機器を水や埃から守ります。絶縁材： 電気絶縁特性があり、電線やコネクタの保護に使われます。
医療機器 用シリコーンゴムの製品例生体適合性： シリコーンゴムは生体適合性が高いため、医療用チューブやカテーテル、人工関節に使用されます。医療用手袋： アレルギーを引き起こしにくく、感染防止のために医療現場で広く使われています。
食品産業でのシリコーンゴムの用途 食品用型： 耐熱性があり、シリコーン製の型はケーキやチョコレートの成形に使われます。調理器具： 耐熱スプーンや鍋敷き、シリコーン製のクッキングマットなど、安全に食品を扱うために利用されます。
シリコーンゴムの選び方と注意点
シリコーンゴムの選定は、使用環境や求められる特性に応じて慎重に行うべきです。機械的強度、弾性、硬度などの特性を考慮することが重要です。特に圧縮永久変形を抑えるためには、高品質の材料を選択することが求められます。ケイ素化合物の種類によって特性が異なるため、各社の製品を比較し、自分のニーズに合ったものを選ぶことが大切です。
さらに、金型を用いた注射成形法や樹脂製品との相性も考慮する必要があります。日本では高機能なシリコーンゴムが多く流通していますが、コストと性能のバランスを考慮することも重要です。場合によっては、低価格の製品でも十分な性能を発揮することがありますので、知識を持って選定してください。
また、Oリングやパッキンのように複雑な構造を持つ部品では、粘度や流動性も重要な要素となります。機器の性能を最大限に引き出すためには、比較検討しながら選ぶことが必要です。最終的には、使用条件を考慮した上で最適なシリコーンゴムを選ぶことで、長期的な性能向上につながります。
まとめ
シリコーンゴムは優れた耐熱性、耐寒性、耐水性を持ち、医療機器や食品用具など幅広い分野で利用されています。生体適合性に優れた特性から医療分野での使用が増えており、食品産業では安全性が求められます。この素材は、柔軟性と耐久性を兼ね備えており、さまざまな製品に応用されています。
執筆者 Lynn Xmake 9月 25, 2024
部品の大部分は、現代の製造業の主要原則の 1 つである CNC 加工を使用して製造および加工されているとさえ言えるでしょう。
フライス加工、穴あけ加工、EDM、ウォータージェット、超音波、レーザーなど、CNC 加工技術は数多くありますが、旋削は最も基本的で人気のある技術の 1 つです。世界中の製造業のクライアントは、一流の旋削メーカーを探しています。
では、CNC 旋削とは正確には何でしょうか。評判の良い CNC 旋削メーカーに求める品質とはどのようなものでしょうか。また、高品質の旋削サービスを提供していることで有名なサプライヤーはどれでしょうか。
CNC 旋削とは？
旋削は、最も一般的な CNC 加工方法の 1 つです。回転するワークピースから切削工具で材料を削り取り、円筒形の部品を作成します。
このプロセスでは、CAD 設計を、機械の動きを制御する CNC プログラムに変換します。旋盤はワークピースをチャックに固定し、タレット内の切削工具をプログラムして、回転するワークピースに沿って移動し、材料を削り取ります。ツールは、旋削、面取り、溝入れ、ねじ切りなどのさまざまな操作を実行して部品を成形できます。
自動車部品 (シャフト、ピン、ブッシングなど)、航空宇宙部品、医療機器、ファスナー、コネクタ、油圧部品、空気圧部品はすべて、CNC 旋削を広く使用しています。
CNC 旋盤メーカーを選ぶ際に考慮すべきポイントは何ですか？
これらはすべて、明確に理解し、メーカーとコミュニケーションを取る必要がある事項です:
1. 何が必要ですか?
旋盤を購入する必要がありますか、それとも、必要なワークピースに材料を成形するメーカーが必要ですか?
2. 能力と経験
サプライヤーは、CNC 旋盤を完成させるために必要な能力と経験を持っていますか?
3. 品質と精度
このメーカーはどの程度の許容差を許容できますか?
4. 納期と信頼性
このサプライヤーは処理と納品にどのくらいの時間がかかりますか?
5. 費用対効果
予算はいくらですか?
6. 顧客サービスとサポート
サプライヤーの顧客サービスはどうですか?
もちろん、これは考慮すべき要素のほんの一部にすぎません。しかし、このような状況では常に注意を払うことが適切であることに留意してください。
優れた CNC 旋削サービスを提供する 15 社のメーカー
これらのパラメータに基づいて、高品質の旋削サービスを提供する 15 社の CNC メーカーを特定しました。
各社には独自の強みがありますが、いずれも優れたメカニックです。リードタイムが短く、コストパフォーマンスに優れたメーカーもあれば、特定の業界向けの部品製造に特化しているメーカーや、優れたカスタマー サービスを提供しているメーカーもあります。
設立日、所在地、機能、考えられる欠点のリストも掲載しています。サービスが必要な場合は、注意深く読み、比較検討してください。
メーカー 設立 CNC旋削におけるパフォーマンス
GROB 1926
大規模で高度な技術。
世界中に生産・サービスネットワークがあります。
新エネルギー車両とリソースへの投資を増やします。
Protolabs 1999
ソフトウェアと製造を融合します。
表面の質感と光沢が向上します。
積層造形でより効果的に機能します。
XMAKE 2015
Foxconn が率いる企業グループから投資を受け、信頼されています。
オンライン即時見積もり。
クラウドベースのイノベーション。
仕事は素晴らしいですが、業界内で十分な認知度がありません。
HURCO 1968
幅広い製品ライン。
柔軟な自動化システム。
術は優れており、操作と学習の基準も高い。
Yangsen 2007
多数の特許を取得した堅牢な技術ライブラリ。
豊富な機能と迅速な納品。
高品質だが価格は高い。
YASDA 1929
高精度で厳しい許容誤差。
産業用途には、自動車、航空宇宙、精密機器などが含まれます。
技術の進歩が速すぎたため、理解に隠れたコストが発生しました。
EMAG 1867
同社は自動車や飛行機のさまざまな主要部品を生産しています。
200 件を超える国際特許を保有しています。
同社は市場シェアをめぐって複数の同業他社と激しい競争を繰り広げています。
Tsugami 1937
高精度、高速、高剛性の加工に重点を置いています。
大きな市場シェア。
最近、市場の変化に適応するために組織構造と全体戦略を調整しました。
Tornos 1880
旋削業界のマーケットリーダー
独自の精密加工技術を幅広く提供しています。
高度な技術には、ユーザーにとって長い学習曲線が伴います。
Makino 1937
ユーザーフレンドリーで技術的に先進的です。
工場環境は生産を自動的に制御できます。
設備の設置面積が大きい。
Cadrex 1976
あらゆる種類の金属加工を専門にしています。
近年、規模と事業が急速に拡大しています。
似た名前のウェブサイトで詐欺の疑いがあり、誤解されています。
Gildemeister 1926
幅広く革新的なビジネス。
世界中に販売・サービス組織。
他のドイツ企業と同様にロシア・ウクライナ紛争の影響を受けます。
Weldon Solution 1999
高精度CNCマシン。
柔軟な自動化ソリューション。
複数のトラックに関与しているため、複数の競合相手がいます。
Fritz Studer AG 1912
ISO 9001 および ISO 14001 認証を取得。
高精度、高品質、耐久性。
ロシア・ウクライナ紛争の影響を受けています。
ABS Machining 1912
5 軸加工と重切削加工を専門としています。 当社は軽工業よりも重工業に根ざしています。
1.GROB
GROB はドイツを拠点とする国際的な家族経営の企業で、工作機械と生産技術の開発と製造を専門としています。
同社の専門分野には、自動車業界などを対象とした非常に革新的な生産設備と自動化システムが含まれます。
2.Protolabs
Protolabs は、高度なソフトウェアと物理的な製造技術を独自に組み合わせて、迅速なプロトタイピングとジャストインタイム生産サービスを提供しています。
CNC 旋削サービスにより、製品の表面仕上げを大幅に改善し、優れた表面テクスチャを顧客に提供できます。ただし、積層造形は CNC 加工よりも評判が良いようです。
3. XMAKE
XMAKE は、優れた CNC 旋削サービスを提供する大手デジタル製造プラットフォームです。この会社は、顧客が図面を提出すると、ワンクリックでオンラインで即時見積もりを取得できます。これにより、サプライヤーの空き容量を最大限に活用して製造を完了することができ、工場と顧客の両方のプロセスが簡素化されます。
クラウド コンピューティング、インターネット、製造を組み合わせることで、XMAKE はクラウドベースのイノベーションを実現し、旋削時間を短縮し、コストを削減し、カスタマイズの自由度を高め、ロボット工学、航空宇宙、医療機器などの複数の業界に製造ソリューションを提供し続けます。
4. HURCO
HURCO はインディアナポリスを拠点とする、航空宇宙、防衛、自動車、医療機器、エネルギー、通信、コンピュータ業界向けの産業オートメーション製品の製造会社です。
CNC 旋削サービスは、高い効率性、柔軟性、社内で開発された高品質のソフトウェアで知られています。
5. Yangsen
厦門ヤンセン CNC 設備株式会社 (略称ヤンセン) は、高品質の管理要件で知られています。
同社は、強力な研究開発能力とサービス専門知識における競争上の優位性により、市場で広く認知され、賞賛されています。
6. YASDA
安田工業株式会社は、1929年（1939年という説もあるが、間違いなく歴史ある企業）に設立された、座標加工センターと精密加工センターの専門メーカーです。
超高精度加工、高剛性、無人運転対応で高い評価を得ています。
7. EMAG
EMAG は、自動車産業と航空宇宙産業に重点を置いた、ヨーロッパで 3 番目に大きなハイエンド CNC 工作機械メーカーです。
包括的なプロセス技術により、ディスク、シャフト、ボックス部品の加工用機械と生産システムを提供しています。
8. Tsugami
津上精機株式会社（ツガミ）は、50年以上にわたり東京証券取引所に上場している日本の老舗工作機械メーカーです。
同社は高精度、高速、高剛性の加工を重視しており、主な用途は自動車やIT電子部品分野です。
9. Tornos
Tornos は、自動車、電子機器、医療、マイクロ加工アプリケーション向けの工作機械を製造するスイスのメーカーです。
CNC 制御技術により、高精度、高速、高効率の加工プロセスを実現できます。
10. Makino
マキノは長い歴史を持ち、世界の工作機械業界で大きな存在感を持つ企業です。
同社の eSTABILIZER テクノロジーは、工場の環境の変化に応じて工作機械を自動的に制御し、エネルギー消費を削減し、高精度の加工を保証します。
11. Cadrex
Cadrex は、主に製造業で事業を展開する機械ソリューションの大手プロバイダーです。同社は精密 CNC 加工サービスを提供しており、さまざまな金属を専門としています。
過去 3 年間で、同社は 10 社近くの企業を買収し、通常の製造に加えてゲーム機器の製造にも進出し始めました。
12. Gildemeister
Gildemeister は、世界有数の金属切削工作機械メーカーです。旋削、フライス加工、超音波振動加工、レーザー加工技術が主な事業分野であり、工作機械や太陽追跡システム向けの自動化およびソフトウェア ソリューションも提供しています。
同社の幅広い製品ラインは、さまざまなシナリオに対応する加工ソリューションを提供します。
13. Weldon Solution
ロボット自動化システムと CNC 研削盤の分野で広範な技術蓄積と市場専門知識を持つ Weldon Solutions は、産業自動化と CNC 研削盤の両方で存在感を示しています。
さまざまな分野で同社の製品とサービスが活用され、生産性の向上と経費の削減が図られています。
14. Fritz Studer AG
1912 年に設立されたスイスの企業、Fritz Studer AG は、Studer Inc. を含む精密研削盤の研究と製造に主力を置いています。
同社の製品は、さまざまな工作機械、金型、自動車、航空宇宙、空気圧で使用されており、技術革新と自動化製造施設への投資に重点を置いています。
15. ABS Machining
ABS Machining は 1971 年に設立され、OEM 向けの大型機械加工、製造、組み立ての分野で世界的に認められたリーダーに成長しました。
同社は、重加工、機械組み立て、5 軸機械加工において優れた実績を誇ります。その他の強みとしては、廃棄物の最小化、優れた評判、製造安全性の高水準などが挙げられます。
まとめ
CNC 旋削は、世界中のさまざまな分野で非常に人気があり、広く使用されている CNC 加工の形式です。
最適な CNC 旋削メーカーを選択する際には、考慮すべき要素がたくさんあります。これには、特定のニーズ、メーカーの加工能力、製造時間、納品方法、完成した機械加工製品の品質と精度、加工コスト、アフターサポートが含まれます。
高品質の CNC 旋削サービスを提供する 15 のメーカーを分類しました。これらは多国籍企業で、米国、ドイツ、スイス、中国、日本、その他の国に拠点を置いています。専門分野には、さまざまなコストの加工形式、製品の品質、精度、その他の特性が含まれます。1 つ確かなことは、すべてが優れた旋削技術と市場での評判を持っているということです。
お客様は、それぞれの明確な特性に基づいて、その中からニーズに最適なメーカーを選択できます。
執筆者 Lynn Xmake 9月 25, 2024
中国は、2024年にはすでに世界で最も重要なCNC加工大国の1つです。中国で製造されたCNC機器と部品の精度、耐久性、互換性は、中国現地企業のCNC加工能力の拡大と、世界有数のCNCメーカーの中国支店の設立によってさらに強化されています。
信頼できるCNCメーカーを選ぶ際に考慮すべきポイントは何ですか？
信頼できる CNC メーカーを探す際には、考慮すべき重要な要素がいくつかあります。
評判と資格(25%)
評判と資格は、正確に定義するのが難しい概念です。これらの概念を検討する際には、次の要素を考慮することが重要です。1. 背景: このメーカーはいつ設立されましたか? この会社には犯罪歴やその他の不名誉な過去がありますか?2. 特徴: 中国の現地企業ですか、それとも中国にある外国企業の支店ですか? 国有企業ですか、それとも民間企業ですか? グループ傘下ですか?3. 資格: この会社は特定の製品を生産するための資格、証明書、またはライセンス(ISOなど)を持っていますか? 製造に必要な設備を持っていますか?4. 経済: 金融チェーンは健全ですか? 脱税の記録はありますか? メーカーの財務および管理構造は明確ですか?5. テクノロジー: メーカーは特許をいくつ保有していますか? どのような先進技術を習得していますか? メーカーは研究開発にどのくらいの資金を投入していますか?6. 同業者の評判: 業界はこの会社について何と言っていますか?市場にどの程度の影響力がありますか? あなたと同じような状況にある人のうち、長期的に彼らと仕事をすることを選んだ人は何人いますか?7. 政策と規制: メーカーの所在地には、あなたにとって有益な補助金がありますか? あなたのニーズは現地の規制に準拠していますか? 政府の政策によってサポートできますか?
費用対効果(20%)
いくら支払うかだけでなく、支払った分の価値が得られるかどうかも重要です。8. 価格: メーカーはいくら要求していますか? 予算はいくらですか? 交渉の余地はありますか?9. 長期耐久性: メーカーの製品はどのくらい長持ちしますか? 頻繁に交換や修理が必要ですか? 長期メンテナンスと投資のコストはいくらですか?10. 代替品: 他に選択肢はありますか? メーカーには機能的に類似した製品がいくつありますか?11. 市場状況: 市場価格と比べて、得られる価格はどうですか? 価格が下がったり上がったりする可能性のあるイベントはありますか?12. 製品範囲: メーカーには他に必要な製品がありますか? 追加購入する場合、割引はありますか?
生産と配送の効率(15%)
誰もがメーカーに期待するのは、次の点です。13. 処理速度: 納期を守り、機械を迅速に納品できますか? 注文が多すぎて遅れていませんか?14. テクノロジーの使用: プロセスを加速するために高度な機器や技術を使用していますか?15. 配送: どのような配送方法を使用していますか? 配送はスムーズに進みましたか? 安全ですか? どのくらい時間がかかりましたか? これに関連する追加コストはありますか?
カスタム プロジェクト要件(15%)
実際の生産では、カスタマイズのニーズが非常に一般的です。そのため、メーカーには次のことも提供する必要があります。16. カスタマイズされたサービス: 独自のニーズに対応し、カスタマイズされたソリューションを提供できますか? ニーズが変わった場合、タイムリーに調整できますか?17. 作業インターフェイス: プロジェクトの進捗状況に関するフィードバックをタイムリーに得ることは可能ですか? 関連するサービス担当者の作業姿勢はどのようなものですか? 18. アフターサービス: ワークピースが完成した後に問題が発生した場合、メーカーは適切に対処できますか? 煩雑な手続きの一部を手伝ってもらえますか?19. 材料: 材料のコストはいくらですか? 必要な材料で製造できますか?
品質とリスク管理(25%)
次のようなメーカーの品質保証対策を評価する必要があります。20. 実績: メーカーはこれまでに重大な品質問題を抱えたことがありますか? 大量生産できますか?21. 安全性: 工場の衛生状態はどうですか? 作業員は資格を持っていますか? 安全上の危険(消防など)はありますか?22. 環境への配慮: メーカーの所在地で生産に影響を与える可能性のある自然災害はありますか? メーカーは環境汚染に関するスキャンダルを起こしたことがありますか?23. 処理の詳細: 製品検査は厳格ですか? 細部への配慮はどの程度ですか?24. 修理サービス: 製品の修理とメンテナンスの責任はどこまでありますか? 保証期間はどのくらいですか? 料金はいくらですか?25. 姿勢: メーカーには、生産中の定期的なチェック、出荷前の最終検査、エラーや欠陥を修正するためのポリシーが確実に必要です。
もちろん、実際の選択では、他にも考慮すべき要素がたくさんあります。
信頼できる CNC メーカー パートナーを選択する際の実際的な手順は何ですか?
1. 自分自身を知る: 部品の仕様、必要な材料、数量、スケジュール、予算、必要な認証を明確にします。2. メーカーを調査する: 要件を満たす CNC メーカーを検索します。フライス盤、旋盤、グラインダー、CMM などの検査ツールを評価します。3. メーカーを評価する: 必要な材料と技術を扱えるか、またはニーズ (大量生産など) に対応できるか、価格、生産時間を確認します。4. 施設を訪問してサンプルを確認する: メーカーの施設を訪問して、生産プロセス、品質管理対策、全体的な組織を評価します。5. 比較ショッピング: 複数のメーカーから見積もりを取得し、サンプル部品の価格と品質を比較して、信頼できるか、または 1 回限りの取引ではなく長期的な関係を築く価値があるかを判断します。6. 配送を決定する: 決定を下す前に、メーカーが使用する輸送方法と配送効率を調べます。よくできた製品が配送中に滞留するのは誰も望んでいません。7. 優れたアフターサービスを確保する: 迅速かつ正確なコミュニケーションを維持し、最終的に選択したサプライヤーが責任感があり礼儀正しいサプライヤーであることを確認します。
計画を立てて行動すれば、最終的にメーカーがニーズに完全に合致していることが分かります。
中国で最も信頼できる CNC メーカー 10 社
上記の評価基準を使用して、中国で信頼できる CNC 加工サプライヤー 10 社を特定しました。これらのサプライヤーは例外なく、優れた市場実績、最先端の技術、確固たる評判、高品質の製品を備えています。
メーカー 設立 長所と短所
マザック（中国支社） 1919
旋盤製造における長い歴史と優れた評判。
中国で大規模な生産・販売ネットワークを確立。
豊富な製品ライン、迅速なイノベーション。
信頼性の高い製品品質ですが、一部の複雑な環境には対応していません。
TRUMPF（中国支社） 1923
企業の現地化を重視し、中国のいくつかの都市に支店を設立しました。
CNC工作機械、自動化設備、スマートファクトリーソリューションを提供しています。
他のドイツ企業と同様に、ロシアとウクライナの紛争の影響を受けています。
DMG MORI（中国支社） 1996
2 つの非常に評価の高い工作機械ブランドの合併。
CNC 加工における継続的な自動化とデジタル変革。
高品質だが価格が高いため、すべてのユーザーに適しているわけではありません。
FFG Global CNC Machinery 1993
大規模なグループ規模、世界第 3 位の工具・機械グループ。
優れた工作機械と駐車設備で知られています。
アフターサービスは、一部の地域では好評ですが、他の地域では批判されています。
Genertec Shenyang Machine Tool(SMTCL) 1993
長い歴史を持つ国営企業。
幅広い種類の工作機械と部品を生産。
国内市場シェアが高い。
国際市場ではまだ十分な足跡と影響力を残していない。
Guangzhou CNC(GSK) 1991
中国南部の CNC 産業拠点で、302 件の特許を保有しています。
GSK AC サーボ ドライブの開発に成功し、同様の海外製品の価格を 50% 引き下げました。
ブランドの影響力と製品の豊富さには、まだ改善の余地があります。
Beijing Jingdiao Group(JD) 1994
精密CNC工作機械の開発と製造を専門としています。
300種類以上の新型精密彫刻機と600種類以上のカスタマイズ製品を開発しました。
ダンピングおよび反ダンピング問題に関して海外企業と活発な交流が行われています。
HARDINGE (Shanghai) 1890
120 年以上の歴史を持つ同社は、世界の工作機械業界をリードしています。
高精度で信頼性の高い金属切削機械と関連工具アクセサリを提供しています。
ハイエンド市場での存在感は、ローエンドおよびミッドエンド市場ほど大きくありません。
Huadong CNC(HDCNC) 2002
122件の特許を保有し、さまざまな高級工作機械や設備を生産しています。
インテリジェント製造分野に進出しています。
この上場企業の株価は最近、多少の変動が見られます。
Chongqing Machine Tool(CHMTI) 2005
深い歴史的背景と強力な研究開発能力。
世界最大級のギア機械メーカーの1つ。
世界トップレベルに到達するための数多くの技術と設備。
海外市場を開拓し、為替レートの変動の影響を回避する方法をまだ研究中。
1.マザック（中国支社）
ヤマザキマザックは1919年に日本で設立され、それ以来、世界トップクラスのCNC加工会社の一つとなっています。
2.TRUMPF（中国支社）
1923 年に設立され、ドイツのディーツィンゲンに本社を置く TRUMPF は、独創的なハイテク企業です。同社は、医療機器、電子機器、レーザー技術の独創的な開発でよく知られています。
3.DMG MORI（中国支社）
DMG MORI AG は、DMG Germany と Mori Seiki Japan という 2 つの高く評価されている工作機械ブランドの合併によって設立された、世界有数の工作機械メーカーです。
4.FFG Global CNC Machinery Holding Co.Ltd
FFG は 1993 年から中国台湾省で CNC 工作機械を製造しています。世界中に 94 社を擁する FFG は、現在、世界第 3 位の工具・機械グループです。
その 3 つの事業グループは、工作機械事業、産業機器事業、グリーンエネルギー事業です。FFG の最も有名な製品は、数種類の工作機械と駐車設備です。
5.SMTCL(Genertec Shenyang Machine Tool Co., Ltd)
瀋陽機械工具有限公司は1993年5月に設立され、1996年に深セン証券取引所に上場しました。
6. GSK(Guangzhou CNC Equipment Co)
広州CNC設備有限公司は1991年に設立され、30年以上にわたり科学、教育、産業、貿易を融合したハイテク企業へと進化してきました。
7. JD(Beijing Jingdiao Group)
1994 年に設立された北京 Jingdiao グループは、精密 CNC 工作機械の探究、開発、製造、販売に注力する民間ハイテク企業です。
8. HARDINGE Machine Tools (Shanghai) Co.
1890 年に設立された HARDINGE は、高度な金属切削機械と関連ツール機器を提供する世界有数の企業であり、その卓越した精度と信頼性で知られています。
9. HDCNC(Huadong CNC Co., Ltd.)
威海華東NC株式会社は2002年3月に設立され、その後、中国証券監督管理委員会（CSRC）の承認を受けて、2008年6月に深セン証券取引所の中小企業市場に上場されました。同社は合計122件の特許を保有しており、山東省のハイテク企業に分類されています。
10. CHMTI(Chongqing Machine Tool)
重慶機械工具（グループ）有限公司は、1940年に設立された国営企業の統合により2005年に設立されました。工場の主な焦点は、さまざまなタイプのギア製造機器の製造でした。
結論
結論として、中国の CNC 加工業界は非常に進んでいますが、それでも中国で信頼できる CNC メーカーを選択するには、綿密で包括的な評価が必要です。
XMAKEはこれらの10社のメーカーとどのような関係を持っていますか？
これらの企業の一部は当社の事業に含まれていますが、当社は他の企業を潜在的なパートナーとして考えています。インターネット、クラウドコンピューティング、製造を常に統合するデジタル製造プラットフォームのリーダーとして、XMAKE は最も信頼されるCNCメーカーと協力し、消費者向けに最高品質の非標準部品を製造することに努めています。
執筆者 Lynn Xmake 7月 31, 2024
カーボン素材は、その軽量かつ高強度な特性から、自動車や航空宇宙産業、スポーツ用品等多岐にわたる分野で活用されています。この記事では、カーボンの種類とその具体的な用途、そして製造プロセスにおけるメリットについて詳しく解説します。
カーボン素材の種類について
1.グラファイト（石墨）
炭素原子が六角形の平面構造を形成し、その平面が積層した構造を持っています。
・高い熱伝導性
・高い電気伝導性
・潤滑性
・耐熱性
・化学的安定性
・金型材料
・潤滑剤
・電池電極
・高温炉の材料
2.カーボンファイバー（炭素繊維）
カーボンファイバーは、炭素原子が六角形の網目状に配列した構造を持っています。この構造は、グラファイトと非常によく似ています。ただし、カーボンファイバーはグラファイトよりも無秩序に配列しており、より強固な結合を形成しています。
・軽量
・高い引張強度
・耐熱性
・高い電気伝導性
・化学的安定性
・航空機や宇宙船の機体
・ロケットの部品
・自動車の車体、シャーシ、ホイール
・産業用ロボットの腕
3.カーボンナノチューブ（CNT）
炭素原子が六角形の格子状に配列された筒状の構造を持つ物質です。直径は0.4~100nmと非常に細くて、長さは数μmから数cmと幅広いです。
・高い強度と軽量性
・優れた電気伝導性
・高い熱伝導性
・化学的安定性
・電子デバイス(トランジスタ、ディスプレイ)
・複合材料(強化材、導電性フィラー)
・エネルギー貯蔵(リチウムイオン電池、燃料電池)
・センサ
・医療分野(ドラッグデリバリー、組織再生)など
4.フラーレン
炭素原子が球状に配列した閉じた分子構造で、正12角形と正5角形の組み合わせからなります。代表的なものはC60(バッキーボール)で、直径約0.7nmです。また、C20からC960までさまざまな大きさのフラーレンが存在します。
・非常に安定な構造で、化学的・熱的に安定。
・電子デバイス(トランスジスタ、太陽電池)
5.ダイヤモンド
炭素原子が正四面体構造で結合した結晶構造で、1個の炭素原子が4個の炭素原子と共有結合しています。最密充填構造で、密度が高いです。
・非常に硬い物質で、モース硬度が10(最高値)。
・切削工具、研磨剤
6.炭素繊維強化プラスチック（CFRP）
炭素繊維を樹脂に強化した複合材料です。
・軽量で高強度 – 鉄の約1/4の重さで、鋼材の5倍以上の強度を持つ。
・航空機の機体、翼、尾翼
カーボン素材のメリット
軽量性
金属に比べて非常に軽量です。例えば、鉄の1/4程度の重さしかありません。これにより、輸送機器の燃費向上や、機械の動力効率の向上などが期待できます。
高強度
金属の5倍以上の強度を持っています。このため、強度が必要とされる用途で金属に代わって使用できます。
耐久性
耐腐食性に優れ、長期使用に適しています。化学薬品や海水にも強いため、過酷な環境下での使用にも向いています。
意匠性
カーボンブラックで高級感のある外観を持っています。このため、デザイン性の高い製品に使用されることが多いです。
熱・電気特性
熱や電気を良く通す特性があります。これにより、ヒーターや電子部品などへの応用が期待されています。
カーボン素材の製造業への活用事例
カーボン・ファイバーは、自動車の製造においてシャシー・コンポーネントやBMW M Performance Partsといったアクセサリーなどに使用される複合素材です。
従来の材料をCFRPに置き換えることで、強度を保ちながら車体の軽量化が可能となります。炭素繊維協会による過去のモデル検討では、CFRPを17%適用すると30％の車体軽量化が期待できます。
自動車はCFRPを採用することで、スチールと比べて腐食(錆や劣化)や油、一部の薬品に対する耐久性が高くなります。
カーボンファイバー強化プラスチック(CFRP)は金属に比べて非常に軽量です。機体の軽量化により、燃費の向上や積載量の増加が可能です。これにより、より高性能な航空機の開発につながります。
高い強度と剛性を持ちつつ、金属に比べて疲労特性も優れているので、航空機の安全性を上げるのに貢献します。
ただし、CFRP は金属に比べて修理が難しいため、航空機メーカーでは修理技術の向上に取り組んでいます。
ナノカーボン材料であるカーボンナノチューブ(CNT)やグラフェンは、回路内の素子間を接続する配線材料として活用されています。
グラフェンは高い電子移動度を持つ半導体材料として注目されています。印刷技術を用いてグラフェンを電子回路に組み込む「印刷エレクトロニクス」の研究が進んでいます。
炭素繊維強化プラスチック(CFRP)は、X線の透過性が高いため、レントゲン機器などの医療機器に多く使用されています。
また、疲労強度が高く、耐薬品性にも優れているため、医療機器の部品として適しています。
今後は医療分野におけるカーボン素材の活用は今後も拡大していくと考えられます。
カーボンの利用の課題
CO2排出量の削減によるカーボンニュートラル
カーボン繊維の製造には高温での処理が必要であり、その過程でのエネルギー消費が高いため、製造の際に二酸化炭素の排出量が多くなります。特に高温処理の工程では金属に比べて多い場合があります。
技術の進歩により、カーボン素材のリサイクルが進んでおり、リサイクルプロセス自体の二酸化炭素排出量は比較的低いですが、リサイクル率がまだ低いことが課題です。
廃棄・リサイクルの課題
カーボン素材のリサイクルには技術的な課題が多く、現時点でのリサイクル率は低いです。カーボン繊維は強度と軽量性が特徴ですが、製造過程での高温処理や化学処理が必要であり、これがリサイクルの難しさを増しています。リサイクル時には、繊維を元の状態に戻すのが難しく、品質が低下することが問題となります。
また、リサイクルプロセス自体も複雑でコストがかかるため、経済的な面でも課題があります。このため、カーボン素材のリサイクル率はまだ低く、技術革新が求められています。
資源の偏在性
カーボン素材の原料となる石油や天然ガスは、特定の地域に集中して存在しています。この地理的な偏在性により、供給リスクが生じています。
例えば、中東やロシアなど、限られた地域が主要な供給元となっているため、これらの地域での政治的不安定や紛争、天然災害などが供給に影響を及ぼす可能性があります。
また、世界的な需要増加に伴い、供給不足や価格高騰のリスクも増しています。このような背景から、安定したカーボン素材の供給を確保するためには、代替原料の開発やリサイクル技術の向上が求められています。
代替素材の開発
カーボン素材は高い強度と軽量性を持つ一方で、製造過程での二酸化炭素排出量が多く、原料の供給リスクも存在します。これにより、環境負荷の低い新素材の開発が求められています。
持続可能な代替素材として、バイオベースの複合材料やリサイクル可能な高性能ポリマーなどが注目されています。これらの新素材は、製造過程でのエネルギー消費を抑え、リサイクルしやすい特性を持つため、環境への影響を最小限に抑えることが期待されています。
研究開発の進展により、こうした新素材の実用化が進めば、持続可能な社会の実現に寄与するでしょう。
コスト面の課題
炭素繊維やグラファイトなどのカーボン素材は、製造プロセスが高度でエネルギー集約的であるため、製造コストが高くなります。また、リサイクル処理にも高いコストがかかり、品質維持が難しいことから、経済的な競争力の確保が課題です。このため、カーボン素材の利用拡大には、コスト削減や効率的なリサイクル技術の開発が求められています。
まとめ
カーボン素材は軽量で高強度、耐久性に優れるため、製造業の幅広い分野で活用されています。主なカーボン素材には、炭素繊維強化プラスチック(CFRP)、グラファイト、カーボンナノチューブなどがあります。
CFRPは金属に匹敵する高強度と剛性を持ち、自動車や航空機の軽量化に活用されています。グラファイトは熱・電気伝導性に優れ、電子機器の部品などに使われます。一方、カーボンナノチューブは極めて高い強度を持ち、先端材料として注目されています。
これらのカーボン素材は、製品の高性能化や省エネルギー化に大きな効果を発揮します。製造業にとって、カーボン素材の特性を理解し、用途に合わせて最適な素材を選択することが重要です。
カーボン製品の製造についてXMAKEにお問い合わせください。
XMAKE では、さまざまなカーボン製品に関するデザインや製造を承ります。もしご興味がある方がいらっしゃれば、お気軽にお問い合わせ ください。お客様のニーズに最適な製品をお届けするため、技術チームが全力でサポートいたします。どんなご要望でもお気軽にお知らせください。
参考文献
・炭素繊維の航空・宇宙分野への応用事例. (n.d.). https://www.carbonfiber.gr.jp/field/craft.html
・自動車メーカー、カーボンリサイクル本格化 CO₂回収し有効活用 – 一般社団法人 日本自動車会議所 . (n.d.). https://www.aba-j.or.jp/info/industry/16797/
・ Baraneedharan, P., Vadivel, S., A, A. C., Mohamed, S. B., & Rajendran, S. (2022). Advances in preparation, mechanism and applications of various carbon materials in environmental applications: A review. Chemosphere , 300 , 134596. https://doi.org/10.1016/j.chemosphere.2022.134596
