押出材の活用でフライス削りを削減する断面設計のコツ

押出材の活用でフライス削りを削減する断面設計のコツ

はじめに：昭和的アナログ製造現場からの脱却

日本の製造業は、世界に誇る高度な技術力と卓越した現場力を持っています。
その一方で、現場では依然として昭和時代のアナログ的な作業や設計思想が根強く残っていることをご存知でしょうか。
その典型例として、押出材を使った製品設計にもかかわらず、「とりあえずフライスで仕上げればいい」というルーティンがまかり通っている現実があります。

今、製造現場には「無駄な加工＝コスト高」という意識のアップデートが求められています。
この記事は、現場の設計者・調達購買担当者・サプライヤーの皆さまへ、押出材の断面設計を見直し、フライス加工を最小限に抑えるための考え方と具体的な手法を解説します。
新たな地平線を切り拓く――そんな視点でご一読いただければ幸いです。

押出材の基本と現場での課題

金属押出材（特にアルミ）は、ダイスに金属を高圧で押し出すことで、自由な断面形状を比較的安価に実現できる素材です。
大量生産に適し、軽量化・高強度化の両立や複雑な断面の一体成形が可能です。
設計段階で押出材の利点を活かし切れていないと、「規格材＋多段階フライス加工」という手間とコストの泥沼に陥ります。

現場ではこんな声をよく耳にします。
「図面どおりに寸法精度を出すには、最終的に全部フライス仕上げすれば安心だ」
「押出材の表面は荒いし、真っ直ぐじゃないから、どのみち大量に削ることになる」
こうした思い込みが、「昔のまま」の現場を作り続けているのです。

押出材の「できること」と「できないこと」を正しく知る

押出材の寸法公差や表面品質にはもちろん限界があります。
しかし、その「限界」を正確に理解しないまま、設計の段階で「最後は機械加工頼み」に逃げていませんか？
代表的なアルミ押出材JIS規格では、一般公差から精密押出まで細かな公差提示があります。

短い区間（例：100mm程度）なら±0.2mm、長尺（2,000mm以上）では±1mm程度のゆがみがありうるのが現実です。
しかし、溝やリブを活用した断面設計、押出方向を最適に設定することで、寸法不良はかなりの割合で抑制できます。
また、最近の高精度ダイスや高度なプロファイル制御技術で、以前よりも「そのまま使える」押出材が増えてきたのも見逃せません。

設計者が知っておくべき押出成形のクセと特徴

現場で設計する側が最低限押さえておきたい押出成形のポイントを挙げます。

肉厚が不均一な部分は流れムラや変形が起きやすい（肉厚の均一化を心がける）
急激な肉厚変化や複雑な形状は、反りやムラ・寸法不良が出やすい
切欠き、コーナーR不足、細すぎるリブ等は金型寿命を短くしNG（Rはなるべく大きく）
仕上がり公差をダイス種類と製造ロット・形状変化率で見積もる
連続的断面＝強度バランスがよく、設計自由度が高い

これらの制約を理解し、加工前提の設計から「押出材活用前提の設計」に切り替えることが、フライス削減とコストダウンの第一歩です。

フライス加工を最小限に！断面設計のコツ5選

ここでは、筆者の現場経験を踏まえて、すぐに実践できる断面設計のポイントをご紹介します。

1. フィニッシュ精度が本当に必要な面だけ加工箇所を限定する

「全部フライス仕上げで安心」ではなく、「どうしても必要な面＝組立基準面・外観部・高精度スライド部」のみ、設計から加工指定を明確にしましょう。
寸法図面にメリハリを付け、最終使用条件から逆算した必要最低限の加工に絞ることが重要です。

2. 押出材の「基準面」を指定し、工程での基準統一を徹底する

同一ロット、寸法長に対し押出材はわずかなソリやねじれが必ず発生します。
設計段階で「この面が全体の基準」と明記し、そこを押出材メーカーに伝えれば、現場での加工基準が明確になり、最小限の仕上げ量で品質が安定します。

3. 溝や穴・リブを「一体成形」に移行し、2次加工を減らす

後加工でのミゾ入れや穴開けは避け、押出成形時に一体化させる設計工夫がコスト削減に直結します。
例えば、ケーブルガイド用の溝や、熱拡散用フィン、取り付けリブ等は、金型代がかかっても大量生産品なら十分ペイしますし、強度も向上します。

4. 肉厚・リブの均一化、不要部分の排除で「不要な寸法補正加工ゼロ」へ

断面形状での肉厚は極力均一化が鉄則です。
また、力の流れを考えて不要なリブや肉盛り形状を廃止・簡素化することが、ゆがみや反りの要因を減らします。
熟練オペレーターの現物感覚だけに頼らず、3D CADやシミュレーションもフル活用しましょう。

5. 「規格外」寸法を極力避ける・ロット仕様で変わることを前提にする

単発や多品種少量品の押出材設計では、メーカーの標準公差やロット毎のバラつきを前提に設計します。
「製図上はきっちり」でなく、使い方に応じて許容できるはずの公差を取り入れれば、無駄な仕上げ加工を大幅に削減できます。

調達・購買担当者視点：押出材メーカーとの上手な付き合い方

サプライヤーから「仕様が細かすぎる」「特殊な金型だと小ロットは割に合わない」とクレームが入ることもよくある話です。
現場が重視すべきポイントを理解しつつ、サプライヤーとの交渉や意思疎通も極めて重要です。

こんなサプライヤー選定が将来を左右する

「実績紹介」を重視し、同種断面を得意とする実力派を選ぶ
試作・サンプル時の寸法検証・フィードバック対応力をチェック
最終製品に使う長さ・ロット数ごとの加重見積取得
2次加工も一貫対応してくれるメーカーなら、最小管理で済み効率化

こうした観点でパートナーを選べば、現場や設計者だけでなくバイヤーにも情報が適切にフィードバックされ、最適設計・調達が可能となります。

サプライヤー必見！バイヤーの考えを先読みするポイント

製造業バイヤー（調達側）は、単純な「価格」のみならず、QCD（品質・コスト・納期）のトータルでベストバランスを狙っています。
また、現場負担や検査・保管のしやすさ、サステナビリティ（環境負荷低減）まで意識した提案を重視しています。

押出材サプライヤーの提案力が勝敗を左右する

「フライス不可避」と思い込まれている図面に「押出だけでほぼ完成」を提案する
金型設計段階で「加工レス」「組立レス」な設計サポートを実施する
歩留まりや生産性、長期供給リスクまでバイヤー目線で言及する
一括納入・倉庫管理など物流面も視野に入れたパッケージ提案を行う

こうした「一歩先」を読んだ技術提案が、単なる価格競争から脱却する最大の武器です。

現場主導で進めるべき今後の開発設計―最新業界トレンド

国内製造業の押出材利用は、今まさに変革の時を迎えています。
IoT対応の工場建屋・省人化配線・自動搬送ラインなど、従来構造材がどんどん「カスタム押出材」へ置き換わっています。
海外工場や協力工場でも共通規格の押出材戦略が重視され、大型金型投資に“共同”で臨む企業連合も出てきました。
設計者、バイヤー双方が「費用対効果」とサステナビリティ、「押出材そのものの進化」に着目し、今後の設計競争を優位に進めましょう。