NC加工のガレージキットの特徴は？メリット・デメリットについて

NC加工キットとは、NCフライス盤、レーザーカッターや最近話題の3DプリンタなどのNC工作機械を用いて作られた加工キットのことです。

NC加工キットはどのようにして作られているか

NC工作機械とは、コンピュータを用いた数値制御を用いて精密に制御された工作機械のことを指します。

NC工作機械の価格帯にもよりますが、ホビー向けの低価格帯のものでも、加工精度は1/256インチ（0.01ミリ）のものも珍しくなく、非常に精密な加工が行えます。

また、コンピュータに直結した加工が行えますので、CADソフトで作成したデータをそのまま直接出力、つまり加工させることも可能です。

金型を用いた一般的なモデルは、初期費用や金型の制作費が高く、個人的に揃えることはまずできません。

仮に金型を作るだけに絞ったとしても、その費用は100万単位と言われています。

一方、金型を一度作れば、同じ製品を大量に、そして短時間で作ることができますので、企業が大量にモデルを作るのに向いている作成手法です。

それに対して、NC工作機械を使ったモデル製作は、加工機械やCADソフト、パソコンを購入するための資金がやや必要となりますが、モデルの制作に必要な資金は圧倒的に安く抑えることができるのが特徴です。

フライス盤や3Dプリンタも、元は産業向けの加工機械として開発され、価格は1000万円を超えるものが一般的でしたが、最近はかなり安価で、しかも通販で購入できるものも出てきています。

使用する機会にもよりますが、金型に比べ加工精度や一つの組み立て模型を作るための時間はかかりますが、個人レベルで使うことを考えても今もっとも魅力的な加工機械です。

NC加工キットのメリット

NC加工キットのメリットは、ズバリ市場での需要が少ない組み立て模型を比較的安価に作成・購入できる点です。

前の見出しでも触れたように、従来の金型を用いた組み立て模型の作成には初期投資だけでなく、モデルの作成にも相当の費用がかかります。

また、試作を何度も行うことを考えると、なおさら効率の良い方法とは言えません。

それに対し、NC工作機械を使ったモデルの作成は、費用的にも時間的にも短時間で行うことが可能です。

組み立て模型を開発する段階では試作は欠かせませんが、NC加工機械を使った試作は比較的短時間で行うことができるため、短期間でのモデル開発が可能です。

使用する加工機械、モデルの大きさにもよりますが、早いもので数分、長いものでも半日程度で出力可能です。

このように、短時間で試作を行い、修正する方法は「ラピッドプロトタイピング」と呼ばれています。

この方法は非常に効率的なため、一般的な金型を使う組み立て模型の開発においても、初期段階でのモデリングは3Dプリンタなどを使う企業も増えてきています。

では、現在流通しているNC加工機械のうち、自宅での使用を考えた場合一番おすすめとなる機械はどれになるのでしょうか。

総合的に考えると、3Dプリンタが一番です。

理由は、価格が非常に安い、フライス盤のような削りカスや騒音がほとんど発生しない、利用者が爆発的に増えているのでノウハウの蓄積が豊富である、という点でしょう。

また、3Dプリンタを使うことで、これまでの工作機械では実現不可能だった部品を作ることも可能な点も挙げられます。

例えば、フライス盤の場合、物理的にエンドミルが届かないような部品を作ることは不可能でした。

しかし、3Dプリンタを使うことで、例えばすでにギアが内蔵されて稼働するようなギアボックスを作ることも可能となりました。

NC加工キットのデメリット

一番大きなデメリットは、大量生産には向いていないということでしょう。

前述したように、一つのモデルを作るのに数分から数時間かかります。

それに対し、熱した材料を注入し、冷却するだけでモデルの生産が可能な金型は、大量生産に向いています。

ただし、費用対効果を考えた場合、どちらの方法が効率的なのかは作るモデル数に依存します。

例えば、大きさにもよりますが数個から100個前後の部品を作るのであれば、3DプリンタなどのNC工作機械を使った方が良いでしょう。

次に挙げられる問題は、加工精度の問題です。

ホビー向けでも256分の1インチの加工が可能ですが、ネジやギヤのようにはめ合い嵌合や、細い部品を作る部品を作る場合には、現時点ではNC工作機械は向いていません。

ただし、特に精密さを要求されるものや、細かい部分については、既存品を活用したりすることで解決することも可能です。

三つ目は、表面の加工精度が挙げられます。

最近は随分と改善されましたが、NC 加工キットの表面仕上げは金型製品のそれに比べるとやはり劣ってしまいます。

したがって、自分で表面仕上げを行ったりする必要が出て切る場合もあります。

特に3Dプリンタの場合、細く棒状に溶かしたプラスチックを積層する方法で作成しますので、やはり細かい凹凸が発生するというデメリットは避けられません。

最後に

しかし、これらのデメリットを考えても、今まで類似品で代用するしかなかったもの、あるいは苦労して大量に自作していたものを製作できるメリットは大きいですし、浮いた時間を活用することも可能です。

また、3Dプリンタの出力サービスも増えてきており、自宅に3Dプリンタがなくても利用できるようになってきました。

機会があれば、ぜひ活用することを考えてみてはどうでしょうか。