材料選択に関するよくある質問

適切な製造材料の選択は、特定の開発段階によって異なります。

• ビジュアルモデル（実物そっくりのプロトタイプ）：外観、適合性、仕上がりを確認する必要がある場合は、ABS樹脂またはアクリル樹脂（PMMA）を選択してください。これらの素材はコスト効率が良く、研磨しやすく、塗装も可能なので、外観のプレゼンテーションに最適です。

• 機能テスト（実動プロトタイプ）：嵌合性や摩擦などの機械的特性を検証するには、ナイロン（PA6/PA66）またはPOM（デルリン）を指定してください。これらのエンジニアリングプラスチックは、優れた耐久性と耐摩耗性を備えています。

• 構造検証：荷重がかかる部品には、アルミニウム6061-T6またはステンレス鋼304を選択してください。これらは必要な引張強度と構造的完全性を提供します。

• 高ストレスおよび最終用途：耐熱性や化学的安定性が求められる過酷な環境では、チタン Ti-6Al-4V、PEEK、Ultem (PEI)、アルミニウム 7075などの高性能材料にアップグレードしてください。

はい、材料の真正性は製造品質にとって非常に重要です。Boona Prototypesは、CNC加工および射出成形のすべてのご注文において、ご要望に応じて完全なトレーサビリティ文書をご提供いたします。

• 材料ミル証明書（ヒート番号）：化学組成が国際規格（例：アルミニウムの場合はASTM B209 、鋼の場合はASTM A276 ）に適合していることを証明するために、原材料の金属を鋳造工場まで追跡します。

• 適合証明書（CoC）：製造された部品がお客様の図面仕様および業界公差を満たしていることを保証する正式な宣言書。

はい。当社は世界的な環境コンプライアンス基準の遵守に取り組んでいます。

• RoHS指令準拠：当社の金属（アルミニウム、ステンレス鋼）およびプラスチック（ABS樹脂、ポリカーボネート、ナイロン）のほとんどは、鉛（Pb）、水銀（Hg）、カドミウム（Cd）などの有害物質を含んでいないため、EU市場に輸出される電子機器にとって安全です。

• REACH規則：当社はサプライチェーンを監視し、EUの化学物質安全規制への準拠を確保しています。真鍮C3600などの特定の合金に関する適合性文書が必要な場合は、見積もり依頼時にその旨をご指定ください。

• アルミニウム6061-T6（標準）：これは最も汎用性の高いCNC加工用合金です。強度、耐食性、溶接性、そして低コストという優れたバランスを実現しています。電子機器の筐体、ブラケット、ドローンフレーム、民生用電子機器などの標準的な選択肢となっています。

• アルミニウム7075-T6（航空宇宙グレード）：強度対重量比が非常に重要な場合にのみ選択してください。6061 （軟鋼に匹敵）の約2倍の強度を持ち、高い疲労強度を備えています。航空宇宙部品、高負荷ギア、ロッククライミング用具、自転車のシャフトなどに最適な材料です。

• ステンレス鋼304（SS304）：最も一般的な業務用ステンレス鋼です。屋内用途や一般的な製造業において、優れた耐食性を発揮します。

• ステンレス鋼316（船舶用SS316）：モリブデンを含有しており、海水（塩化物）や工業用酸に対する優れた耐性を備えています。医療機器（手術器具）、食品加工機械、船舶用機器、化学処理装置などに必須の材質です。

• マグネシウム（AZ31B / AZ91D）：入手可能な構造用金属の中で最も軽量（アルミニウムより33%軽量）。優れた振動減衰性と電磁シールド性能を備えています。軽量化が重要なハンドヘルド機器、カメラ、軽量ドローン本体に最適です。

• チタン（Ti-6Al-4V グレード5）：マグネシウムよりも重いが、強度ははるかに高く、あらゆる金属の中で最高の強度対重量比を誇る。生体適合性（人体に無毒）と耐腐食性を備えているため、医療用インプラントや高温にさらされる航空宇宙エンジン部品の第一選択肢となっている。

• 銅（C1100 / C101）：純度99.9%の無酸素銅は、最高の電気伝導率と熱伝導率を誇ります。ヒートシンク、バスバー、電極、送電部品などにご使用ください。なお、銅は粘り気があり、真鍮よりも加工が難しい点にご注意ください。

• 真鍮（C3600 / C260）：銅よりも導電率は低いが、はるかに硬く、強度が高く、加工性に優れている（快削性）。ねじ込み継手、バルブ、装飾金具、ベアリング、センサーハウジングなどに最適。

• アクリル樹脂（PMMA）：最も透明なプラスチックです。蒸気研磨によりガラスのような光学的な仕上がりを実現できます。ただし、脆く、応力がかかるとひび割れる可能性があります。ディスプレイ画面、ライトガイド、装飾パネルなどに最適です。

• ポリカーボネート（PC）：透明でありながら非常に丈夫で耐衝撃性に優れています（防弾ガラス素材）。アクリルよりも耐熱性が高いです。衝撃や乱暴な取り扱いに耐える必要がある頑丈な透明ケース、安全レンズ、ライトパイプには、PCが最適です。

• POM（アセタール／デルリン）：低摩擦の王様。自己潤滑性を持つ熱可塑性樹脂で、高い剛性と低い吸湿性を備えています。厳しい公差が求められる精密ギア、ベアリング、ブッシュ、摺動機構に最適です。

• PEEK（ポリエーテルエーテルケトン）：まさに「スーパープラスチック」。260 ℃の連続加熱、強力な化学薬品、そして繰り返しの滅菌（オートクレーブ）に耐える高性能熱可塑性樹脂です。航空宇宙、自動車、医療用インプラントなどの分野で、金属部品の代替として使用されています。

• HDPE（高密度ポリエチレン）：溶剤や酸に対する優れた耐薬品性と高い耐衝撃性を備えています。液体容器、まな板、配管などに使用される、低コストでFDA（米国食品医薬品局）の基準に準拠した材料です。

• ポリプロピレン（PP）：酸や有機溶剤に対する耐性が非常に高い。独自の「リビングヒンジ」特性（繰り返し曲げても疲労破壊しない）で知られる。包装材、化学薬品タンク、スナップトップ式の蓋などに最適。

• PET（ポリエチレンテレフタレート）： FDA（米国食品医薬品局）の基準に適合し、吸湿性が低く、寸法安定性に優れています。食品加工機械部品や飲料容器に最適です。

• SLA樹脂（光造形）：射出成形に匹敵する滑らかで高解像度の表面仕上げを実現します。目視確認、真空鋳造用マスターパターン、コンセプトモデルの作成に最適です。注意：標準樹脂は脆く、紫外線に弱い場合があります。

• SLSナイロン（PA12粉末焼結）：わずかに粒状の質感を持つ、強度と機能性に優れた部品を製造できます。等方性（あらゆる方向で均一な強度）を持ち、支持構造は不要です。機能テスト、スナップフィット、ヒンジ、少量生産の最終用途向け製品に最適です。

• 真空成形（PUゴム）：機能性ゴムプロトタイプの製作に最適な方法です。当社では、特定の硬度（ショアA硬度30～90）でTPE/TPUの特性を再現するポリウレタン樹脂（Hei-Castなど）を使用しています。

• フレキシブル3Dプリンティング（DLP/PolyJet）：見た目や感触を重視したモデルには適していますが、一般的に生産用ゴムのような引裂強度はありません。

多くのクライアントからこの質問を受けます。内訳は以下のとおりです。

• アルミニウム6061-T6：業界の「主力素材」。優れた耐食性、溶接性、そして低コストが特長です。標準的な筐体、ブラケット、電子機器ハウジングなどに最適です。

• アルミニウム7075-T6：「航空機グレード」と呼ばれる素材。鋼鉄に匹敵する強度を持ちながら、非常に軽量です。ただし、溶接はできず、価格も約50%高くなります。高応力がかかる構造部品や航空宇宙部品に適しています。

• SS 303：加工性に優れています（硫黄を含みます）。複雑な形状のナット、ボルト、継手に最適です。溶接には適していません。

• SS 304：一般産業における標準規格。優れた耐食性と溶接性を有する。台所用品や産業用建材などに用いられる。

• SS 316：医療・船舶用グレード。モリブデンを含有し、塩水や塩化物に対する優れた耐性を備えています。医療機器や屋外船舶機器に不可欠です。

• SPCC（冷間圧延鋼）：丈夫で安価だが、すぐに塗装またはメッキしないと錆びる。

• SECC（電気亜鉛めっき鋼板）：亜鉛でプレコートされています。電気伝導性を維持しながら、錆を防ぎます。電子機器のEMIシールドシャーシに最適です。詳しくは、当社の板金加工ページをご覧ください。

• グレード2（純度）：優れた耐食性（化学処理に最適）を持つが、強度は低い。

• グレード5（Ti-6Al-4V）：高強度かつ耐熱性に優れています。航空宇宙および医療用インプラントの標準材料です。Boona社は両グレードを高精度で加工しています。

• 銅（C1100/C101）：熱伝導率と電気伝導率が最も高い。ヒートシンクやバスバーに使用される。加工が難しい（粘着性がある）。

• 真鍮（C360）：優れた被削性（非常に速く切削できる）。低摩擦ギア、バルブ、装飾金具などに最適。

ポリカーボネートはより丈夫です。ポリカーボネートは事実上割れることがなく、防弾ガラスにも使用されています。ABS樹脂は硬くて安価ですが、強い衝撃を受けると割れる可能性があります。

• ヒント：透明なパーツが必要な場合は、ポリカーボネート（PC）を選択してください（蒸気研磨が可能です）。パーツに塗装や接着が必要な場合は、ABSの方が加工しやすいです。

高い寸法安定性と低摩擦が求められる場合（例：歯車、摺動ブッシュ）は、 POMを選択してください。ナイロンは強度が高いものの、吸湿性があるため、湿度の高い環境では部品が膨張したり、公差がずれたりする可能性があります。

PEEKは超高性能エンジニアリングプラスチックです。250℃以上の高温に耐え、強力な化学薬品にも耐性があり、生体適合性も備えています。

• コスト：高価です（ABSの10～20倍の価格）。

• 結論： PEEKは、航空宇宙用バルブ、医療用インプラント、石油・ガス掘削坑内部品など、故障が許されない重要な用途にのみ使用すべきである。

ポリプロピレン（PP）。驚異的な耐疲労性を持ち、何千回曲げても破損しません。試作品の製作には、PPを機械加工するか、PPの特性を再現する特殊な真空鋳造樹脂を使用します。

はい。ガラス繊維を添加すると、剛性と強度が大幅に向上します。ただし、ガラス繊維は材料を研磨性にし（工具の摩耗を増加させます）、表面仕上げは光沢ではなくマット/ザラザラとした仕上がりになることにご注意ください。

食品加工機器については、以下をお勧めします。

• 材質：ステンレス鋼316L（最適）または304。

• プラスチック：天然PEEK、HDPE、または特定のグレードのPET/POM。

• 重要：加工時に承認済みの冷却液を使用するため、お見積もりの​​際に「食品安全」と明記してください。

• 手術器具：ステンレス鋼17-4PH（硬化可能）または316L。

• インプラント：チタン5級（Ti-6Al-4V）または医療用PEEK。

• 筐体：医療グレードのPSU（ポリスルホン）またはPC製。トレーサビリティ確保のため、材料証明書（CoC）を提供可能です。

はい。静電気は組み立て作業中に繊細な電子機器を損傷する可能性があります。当社では、プリント基板の治具、固定具、パレットの製造用に、 ESDアセタール（デルリン）とESDウルテムを提供しています。

はい。当社のCNC加工および射出成形材料の大部分は、EU RoHS指令およびREACH規則に準拠しています。特定の試験報告書が必要な場合は、当社チームまでご連絡ください。

ではない正確に。

• 射出成形：実際の熱可塑性樹脂ペレット（例：実際のABS樹脂）を使用します。

• 3Dプリンティング（SLA/FDM）：模擬材料（例：「ABSライク樹脂」）を使用します。

• 影響： 3Dプリントされた「ABSライク」部品は、成形されたABS樹脂に比べて脆く、耐熱性も低くなります。機能検証には、実際の材料をCNC加工することを検討してください。

金型コストをかけずに強度が必要な場合は、以下をお勧めします。

• CNC加工： ABS樹脂、ナイロン、またはアルミニウム製。

• 3Dプリント： SLSナイロン（PA12）。耐久性、耐熱性に優れ、サポート構造は不要です。

真空鋳造または射出成形で軟質部品を注文する場合は、ショアA硬度を指定する必要があります。

• ショア硬度30A：柔らかい（ゴムバンドのような）。

• ショア硬度70A：中程度（自動車のタイヤ／靴底）。

• ショア90A：硬い（ショッピングカートの車輪）。

Yes.

• マグネシウム（AZ31B）：アルミニウムよりも軽量で、優れた振動減衰特性を持つ。（可燃性のため、安全対策が必要）。

• インコネル（718/625）：ターボチャージャーやジェットエンジン向けの極めて高い耐熱性を持つ素材。加工は困難ですが、当社には加工能力があります。

材料は標準のブロックまたはシート（例：厚さ 5 mm、10 mm、20 mm）の形で提供されます。

• コスト削減のヒント：部品の厚さが22mmと設計されている場合、30mmのブロックを購入して8mm削り取る必要があります。設計を19mmに変更すれば、20mmのブロックを使用できるため、材料費と時間を大幅に節約できます。

はい。ご要望に応じて、原材料の化学組成と発熱量を示す原本のミル証明書をご提供いたします。これは当社の品質管理プロセスにおける標準的な手順です。

アルミニウム 6061 を基準 (インデックス 1.0) とした場合、原材料の大まかな相対コスト ガイドは次のようになります。

• 炭素鋼（低炭素鋼）：約0.5倍（最も安価）

• アルミニウム6061： 1.0倍（標準）

• ステンレス鋼304：約2.0倍

• ステンレス鋼316：約2.5倍

• アルミニウム7075：約3.0倍

• チタンGr5：約10.0倍以上（加工コストが高い）

• ヒント：原材料費はコストの一部にすぎません。鋼材はアルミニウムよりも加工に時間がかかるため、最終的な部品価格は同程度になる可能性があります。

一般的には、いいえ。ダイキャストアルミニウムはシリコン含有量が高いため、陽極酸化処理を施すと、暗く、斑点があり、見栄えの悪い仕上がりになります。

• 代替案：ダイキャスト部品の場合、滑らかで保護性の高い仕上がりには、粉体塗装または電着塗装をお勧めします。美しい陽極酸化処理が必要な場合は、6061/5052アルミニウムを使用したCNC加工が必要です。

ステンレス鋼のねじ (ボルトとナット) は、摩擦によって「固着」したり、固着したりすることがあります (冷間圧接)。

• 解決策：ボルトとナットに異なるグレードのものを使用する（例：SS 316ボルトとSS 304ナット）か、焼き付き防止潤滑剤を塗布する。

プラスチック部品を金属ネジで組み立てる際は注意してください。プラスチックは金属よりも10倍も熱で膨張します。

• リスク：装着がきつすぎると、温度上昇時にプラスチック部品が割れる可能性があります。

• 設計：熱膨張に対応するため、クリアランスホールを設けるか、スロットを使用する。

• 65Mn（ばね鋼）：非常に強度と弾力性に優れています。クリップやばねなどに使用されます。亜鉛メッキまたはニッケルメッキを施さないと、すぐに錆びてしまいます。

• SS 301（ばね鋼）：本来耐食性に優れています。医療用クリップや、メッキが危険または不可能な屋外用ばねに最適です。

はい、しかしそれは専門的です。

• マコール：機械加工可能なガラスセラミック。優れた電気絶縁体であり、非常に高い耐熱性を持つ。標準的な超硬工具で加工可能。

• 酸化アルミニウム（Al2O3）：非常に硬い。ダイヤモンド研磨が必要。摩耗の激しいノズルや絶縁体に使用される。

はい。当社では、放電加工（EDM）用の電極を製造するために、等方性黒鉛を加工しています。黒鉛は加工が難しい素材ですが、電気伝導性に優れているため、硬化鋼製の金型に形状を焼き付けることができます。

• プレート：既製のカーボンファイバーシートからCNC加工で平面パターンを切り出します（ドローンフレームに最適です）。

• チューブ／形状：ロール状に巻かれたチューブもご用意できます。

• 注：弊社では通常、自転車のフレームなど、複雑な曲面形状のカーボンファイバー製部品の「積層成形」は少量生産では提供しておりません。

これらの材料には、チップが簡単に破断できるようにするための元素（鉛、硫黄など）が追加されており、超高速加工が可能になります。

• 鋼材： 12L14（鉛合金）。

• 真鍮： C360。

• 警告：本製品はRoHS指令に準拠していません（鉛が含まれているため）。また、溶接もできません。RoHS指令が要求されるEUへの輸出には使用しないでください。

• ロックウェルC硬度（HRC）：硬質金属（熱処理鋼、チタンなど）に使用されます。例えば、ナイフの刃はHRC 58～60です。

• ブリネル硬度（HB）：比較的軟らかい金属（アルミニウム、鋳鉄など）に使用されます。

• ショア硬度（A/D）：プラスチックやゴムに使用される。

• なぜ重要なのか：適切な硬度を指定することで、部品の摩耗やへこみを防ぐことができます。