どちらも金属部品であるにもかかわらず、なぜ一部の機器ハウジングには板金が使用され、コア部品には鋳物が使用されるのでしょうか？製造業におけるインテリジェント化の加速に伴い、金属部品の需要は増加し続けています。しかし、板金と鋳物の選定基準が異なるため、多くの企業は難しい決断を迫られています。
板金加工における20年の専門知識と、世界120以上の都市の顧客にサービスを提供してきた経験を持つ瀋陽SMILEテクノロジー株式会社業界の選択ロジックを抽出しました。
I. 異なるプロセス：冷間加工と熱間加工の顕著な違い
板金部品と鋳造部品の根本的な違いは、製造工程のまさに最初の段階で決まります。板金部品は、鋼やアルミニウムなどの金属板を原料とし、レーザー切断、曲げ、打ち抜きなどの冷間成形工程によって成形されます。金属を溶解させる必要はありません。折り紙のように、外力によって板材に塑性変形が誘発されます。例えば、サーバーシャーシの場合、アルミニウム板を3時間以内に切断・曲げ加工して基本形状に仕上げることができます。この工程では複雑な金型は不要であるため、小ロット生産において大きなコストメリットをもたらします。
しかし、鋳物の製造工程は異なります。作業員は溶けた鉄を砂型に流し込みます。冷却後、型を取り出し、部品は研磨と熱処理を経て粗鋳物となります。鋳造は「液体成形」と呼ばれるプロセスであり、複雑な内部空洞や不規則な曲面を持つ部品（エンジンブロックのオイル通路や水通路など）を製造できます。この一体構造により、接合部からの漏れのリスクを排除できます。しかし、鋳型は高価です。砂型は通常使い捨てですが、カスタムメイドの金属型は数十万元単位の開発費が必要になることが多く、小ロット生産には非効率的です。
II. パフォーマンスの違い: 企業はニーズに基づいて選択すべき
工作機械のベッドは鋳鉄製で、外部の保護ハウジングには板金部品が使用されています。これは、性能要件に基づいて部品を選定する典型的な例です。工作機械のベッドには高い硬度、耐摩耗性、振動減衰性が求められますが、熱処理を施した鋳鉄はこれらすべてを完璧に満たします。一方、保護ハウジングは軽量構造と容易な分解性が求められるため、板金の強靭性と加工柔軟性が優れた選択肢となります。
業界データによると、板金部品は高い成形精度を実現しており、曲げ精度は±0.1mmに達し、表面の滑らかさは計器ハウジングのような高い美観が求められる用途に適しています。鋳物は素地精度が低い（寸法公差±1～5mm）ものの、機械加工により10MPaを超える圧力と500℃を超える温度に耐えることができ、油圧シリンダー本体やボイラー部品などの分野で不可欠な存在となっています。自動車分野では、アルミ板金ボディパネルの採用により重量が60%削減され、トランスミッションハウジングには構造的完全性を確保するために鋳鋼が使用されています。
3. 方法論的アプローチ：意思決定の課題を克服するための4つの側面
企業はもはや「経験に基づく選定」に頼る必要はありません。代わりに、次の 4 つの側面に基づいて評価します。 - 構造の複雑さ: 単純な 3 次元構造には板金を選択しますが、複雑な空洞や不規則な曲面には鋳造が必要となります。ある電子機器メーカーはかつて板金を使用してポンプ本体を組み立てようとしましたが、密閉性が低いために製造事故が発生しました。最終的に鋳造に切り替えてこの問題を解決しました。バッチコスト分析の場合: 板金は 1,000 個未満の小ロットまたはパイロット生産に最適ですが、鋳造は 10,000 個を超える大量生産のコスト効率が向上します。冷蔵庫のコンプレッサーハウジングを製造している家電メーカーは、バッチサイズが 100,000 個に達した後、鋳造の単価が板金よりも 40% 低くなることを発見しました。設置とメンテナンスの面では、分解と修理が必要な部品には板金が好まれ、長期メンテナンスフリーの動作が求められるコア荷重支持部品には鋳造が選択されます。性能要件に関しては、軽量かつ高靭性が求められる用途には板金が選択され、高硬度および高圧耐性が求められる用途には鋳造品が好まれます。
多くの企業が現在、「ハイブリッドソリューション」を採用しています。例えば、あるオートメーション機器メーカーは、機器のフレームには板金を使用し、コアとなる耐荷重部品には鋳物を使用することで、コスト管理と性能確保のバランスをとっています。製造業のデジタルトランスフォーメーションに伴い、材料選定シミュレーションソフトウェアを導入している企業もあります。構造仕様、生産量、性能要件を入力するだけで、最適なソリューションを迅速に特定できます。
材料技術と製造プロセスの進歩により、板金部品と鋳造品の応用範囲は重なり合うようになりましたが、その中核的な違いは依然として明確に残っています。
瀋陽SMILEテクノロジー株式会社板金分野のリーディングカンパニーであるSMILEは、20年にわたる深い専門知識とグローバルなサービス経験を活かし、専門的な板金製品とサービスを提供するだけでなく、企業が板金部品と鋳物部品の選択ロジックを明確にするための支援も提供しています。これにより、SMILEは企業の製造プロセスにおける信頼できるパートナーとしての地位を確立しています。