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CADによるコンセプト設計から完成品に至るまでの、製造向けシリコーン製品の設計

製造に向けたシリコーン製品の設計:避けるべき10のよくある設計ミス

CADによるコンセプト設計から完成品に至るまでの、製造向けシリコーン製品の設計

カスタムシリコーン製品の設計とは、単に魅力的な3Dモデルを作成することだけではありません。.

製品はパソコンの画面上では完璧に見えるかもしれませんが、だからといって必ずしも製造が容易であるとは限りません。.

シリコーン製品が構想段階から試作段階を経て量産段階へと進む際、当初の設計は以下の点に影響を与える可能性があります:

  • 金型費
  • 製品の品質
  • カビの複雑さ
  • サンプリング時間
  • 生産効率
  • 材料消費量
  • 離型
  • 製品の一貫性
  • 最終単価

これがその理由です 製造を考慮した設計 これは、カスタムシリコーン製品の開発において重要な要素です。.

ブランド、販促品メーカー、知的財産権保有者、および製品開発者にとって、金型製作の前に製造上の潜在的な問題を特定しておくことは、時間とコストの両方を節約することにつながります。.

このガイドでは、シリコーン製品の設計においてよくある10のミスとその回避方法について解説します。.


シリコーン製品の製造向け設計とは何か?

「製造を考慮した設計(Design for Manufacturing)」は、しばしば DFM, 、とは、製造工程を考慮して製品を設計することを意味します。.

シリコーン製品の場合、これは製品の外観だけでなく、以下の点も考慮する必要があることを意味します:

  • シリコーンが型にどのように充填されるか
  • 製品の硬化方法
  • 製品を金型からどのように取り出すか
  • パーティングラインがどこに位置するか
  • 空気が漏れ出すかどうか
  • その製品の形状が成形に適しているかどうか
  • 製品をどのように大規模に生産するか

優れたシリコーン製品の設計には、以下の要素のバランスが重要である:

外観+機能+製造性+コスト

これは、シリコン製キーホルダー、一般消費財、キャラクターグッズ、保護ケース、販促用ノベルティ、IP関連商品などの製品において、特に重要となります。.


1. 製品を複雑にしすぎる

最もよくある間違いの一つは、製品に不必要な複雑さを過剰に盛り込んでしまうことです。.

複雑な形状の場合、より複雑な金型が必要となり、製造の難易度が高まる可能性があります。.

例えば、シンプルなシリコン製のコースターは、通常、比較的単純な形状で設計することができます。.

以下の特徴を持つ3Dキャラクター:

  • 奥深く
  • 細い突起
  • 複数のアンダーカット
  • 小さな装飾のディテール
  • 複雑な内部構造

金型設計にかなり多くの手間がかかる可能性があります。.

だからといって、複雑な商品を避けるべきだというわけではありません。.

その代わりに、最終的な成果物にとってどの詳細が重要で、どの詳細を簡略化できるかを判断することが目的です。.

より良いアプローチ

デザインを確定する前に、次の点を確認してください:

この仕様は製品の品質を向上させるのでしょうか、それとも単に製造を難しくするだけなのでしょうか?

IP製品の場合、その特徴を決定づけるため、いくつかの細部が不可欠です。.

全体的な外観を大幅に変えることなく、その他の細部を簡略化することも可能です。.


2. 分割線の無視

パーティングラインとは、製造工程において金型の各セクションが接合する部分のことです。.

これは多くの成形シリコーン製品において一般的な構成要素ですが、その配置によって最終的な外観に影響が出る場合があります。.

よくある間違いは、まず製品を設計し、金型の見積書が作成されてから初めて分型線を検討してしまうことです。.

元の形状では理想的な分型線を設定することが困難な場合、これが問題を引き起こす可能性があります。.

より良いアプローチ

製品開発の際には、パーティングラインについて考慮してください。.

一般消費者向けの製品の場合、メーカーは次のような位置づけを試みるかもしれません:

  • 既存のエッジに沿って
  • 製品の裏面
  • あまり目立たない表面に沿って
  • 自然なデザインの枠組みの中で

これにより、視覚的な影響を最小限に抑えることができます。.


3. 製造工程を考慮しない薄切りの設計

製品の構造や採用する製造プロセスによっては、薄いシリコーン部品は製造上の課題を引き起こす可能性があります。.

例としては、次のようなものがあります:

  • 細いキャラクターの耳
  • 細いストラップ
  • 小さな装飾用フィン
  • 薄い壁
  • 細長い延長部

構造が薄くなるほど、製造業者は材料の流れ、充填、硬化、取り扱い、および耐久性について、より慎重に評価する必要がある場合があります。.

また、薄切片は、型から取り出す際や使用中に変形しやすくなる可能性があります。.

より良いアプローチ

単に3Dモデル上で見栄えが良いという理由だけで、極端に薄い構造を指定するのではなく、メーカーと意図する厚さについて話し合ってください。.

適切な厚さは、以下の要因によって決まります:

  • 製品のサイズ
  • 幾何学
  • シリコーン素材
  • 成形方法
  • 機能要件

4. 些細な細部を盛り込みすぎる

シリコーンは表面の細部を多く再現できますが、極めて微細な形状については慎重に評価する必要があります。.

Tiny:

  • テキスト
  • ロゴ
  • 行
  • テクスチャ
  • 顔のディテール
  • 装飾模様

デジタルレンダリング上の表示と、実際の見た目が完全に一致しない場合があります。.

これは、特に小型のプロモーション用商品において重要です。.

例えば、大きなCADモデル上では鮮明に見えるロゴでも、小さなシリコン製のキーホルダーに縮小すると、判読しづらくなる場合があります。.

より良いアプローチ

重要な細部は、実際の完成品のサイズに合わせて拡大・縮小してください。.

ロゴやキャラクターの細部が重要な場合は、金型製作の前にメーカーに評価を依頼してください。.

実物プロトタイプやサンプルがあれば、その細部が十分に明確であるかどうかを確認するのに役立ちます。.


5. アンダーカットを無視する

アンダーカットを盛り込んだシリコーン製品の設計および製造を考慮した設計

アンダーカットは、成形シリコーン製品の設計において最も重要な考慮事項の一つです。.

アンダーカットとは、製品の形状の一部が、従来の金型から製品を容易に取り外すことを妨げる状態のことです。.

これらは次のような場所でよく見られます:

  • 3Dフィギュア
  • キャラクターグッズ
  • シリコンケース
  • 装飾用品
  • 複雑な消費財

例えば、キャラクターの耳や腕、脚、あるいは窪んだ部分などがアンダーカットの原因となることがあります。.

アンダーカットがあっても、必ずしもその製品の製造が不可能になるわけではありません。.

ただし、それらは金型の複雑さを増す可能性があり、異なる金型設計戦略が必要になる場合があります。.

より良いアプローチ

金型がすでに製造されてから欠けに気づくのではなく、設計検討の段階で欠けを特定する。.


6. 型外しを忘れてしまう

シリコーンが金型を満たせるからといって、製品が完成したとは限らない。.

また、製造業者としては、硬化した製品を金型から取り出す必要があります。.

このプロセスは 離型.

製品の形状によって離型が困難になる場合、次のような問題が生じる可能性があります:

  • 生産サイクルの長期化
  • 製品の変形
  • 細部の損傷
  • 労働力の需要の増加
  • 不適合率の増加

成形は容易だが、型から取り出すのが難しい製品は、大量生産には依然として非効率的である可能性がある。.

より良いアプローチ

新製品の設計を検討する際には、以下の点を考慮してください:

完成品を金型から効率的かつ繰り返し取り出すことは可能ですか?

これは、深いキャビティや複雑な形状を持つ製品において特に重要です。.


7. 量産ではなく、1つの試作品のための設計

試作品と量産品では、求められる要件が異なります。.

プロトタイプには、そのコンセプトが機能することを実証できれば十分です。.

量産には、製品が以下の条件を満たしている必要があります:

  • 繰り返し可能
  • 一貫性のある
  • 製造効率が高い
  • 点検が容易
  • 梱包が簡単
  • 経済的に実現可能

10個の試作品には適しているデザインでも、10,000個の量産には必ずしも適しているとは限りません。.

そのため、OEMメーカーは量産に向けた準備を行う際、製品の形状を異なる観点から検討することがよくあります。.

重要な疑問は次の通りです:

この製品を、品質を一定に保ちながら繰り返し生産することは可能でしょうか?

単にこうというわけではない:

サンプルを1つ作ってもらえますか?


8. 材料の使用量を考慮せずに製品の寸法を決める

製品のサイズは、見た目だけにとどまらず、さまざまな点に影響を与えます。.

また、以下のものにも影響を及ぼす可能性があります:

  • 材料消費量
  • 金型サイズ
  • サイクルタイム
  • 包装
  • 送料
  • 単価

例えば、シリコーン製品の厚さをわずかに増やすことは、設計段階では些細なことのように思えるかもしれません。.

しかし、その製品が大量に製造される場合、追加で必要なシリコーン材料が総生産コストに影響を与える可能性があります。.

大型の消費財の場合、材料の使用量は特に重要な要素となることがあります。.

より良いアプローチ

以下の基準に従って、製品の寸法を最適化してください:

機能性+外観+強度+材料効率

これは、製品が大量生産される場合に特に役立ちます。.


9. 金型製作開始後の設計変更

設計段階での遅れた変更は、プロジェクトのコストやリードタイムを増加させる最も一般的な要因の一つです。.

次のようなプロセスに従うプロジェクトを想像してみてください:

3Dデザイン

↓

金型設計

↓

金型

↓

最初のサンプル

↓

顧客による製品の変更

↓

金型の改造

↓

新しいサンプル

追加の変更が行われるたびに、開発スケジュールに影響が出る可能性があります。.

変更の中には、単純なものもあるかもしれません。.

その他には、金型の大幅な修正、あるいは新たな金型構造が必要になる場合もあります。.

より良いアプローチ

金型の承認を行う前に、以下の点を確認してください:

  • 製品寸法
  • ロゴの配置
  • 色
  • 表面の質感
  • パーティングライン
  • 商品詳細
  • 機能要件
  • 包装に関する要件

金型製作前の詳細な設計レビューを行うことで、後の不必要な修正を減らすことができます。.


10. 製造プロセスの選定が遅すぎる

もう1つよくある間違いは、実際にどのように製造されるかを考慮せずに製品設計を確定してしまうことです。.

シリコーン成形プロセスによって、その特性は異なります。.

例えば、固体シリコーンの圧縮成形とLSR射出成形は、すべての用途において互換性があるわけではありません。.

適切なプロセスは、以下の要因によって異なる場合があります:

  • 製品の形状
  • 材料要件
  • 生産量
  • 自動化の要件
  • 金型に関する考慮事項
  • 目標コスト
  • 製品仕様

したがって、製造工程については、製品の設計が完了してからではなく、製品開発の段階から考慮すべきである。.


製造を容易にするシリコーン製品の設計方法

製品を金型製作に送る前に、以下のチェックリストを確認してください。.

製品構造

その全体的な形状は、シリコーン成形に適していますか?

壁の厚さ

極端に薄い部分や、異常に厚い部分はありますか?

アンダーカット

型外しが困難になる可能性のある箇所はありますか?

パーティングライン

型はどこで分割すべきでしょうか?

表面の詳細

ロゴやテクスチャ、細かいディテールは、鮮明に再現できるほど十分な大きさがありますか?

寸法

製品の寸法は、機能性と材料効率の観点から最適化されていますか?

生産量

この設計は、想定される発注数量に適していますか?

成形工程

適切なシリコーン成形プロセスは検討されましたか?

今後の制作

同じデザインを、より大量に、一貫して生産することは可能でしょうか?


設計段階でOEMメーカーがどのように支援できるか

優れたシリコーン製品のOEMメーカーは、完成図面を受け取った後に単に製品を製造するだけではいけません。.

メーカーも開発段階で意見や提案を行うことができます。.

プロジェクトによっては、以下について検討を行う場合があります:

  • 製品の形状
  • 金型の構造
  • 分割線
  • アンダーカット
  • 素材の選択
  • 生産工程
  • 金型に関する要件
  • 見込み生産量

早い段階での意思疎通を図ることで、金型製作が始まる前に潜在的な問題を発見することができます。.

これは、社内にシリコーン製造の技術チームを持たない海外のバイヤーにとって、特に役立つ可能性があります。.


シリコーン製品の設計:試作と量産

試作から量産までのシリコーン製品の開発

シリコーン製品の開発について考える上で役立つアプローチは、次の通りです:

開発段階主な目標
コンセプト製品のアイデア
3Dデザイン形状と外観
DFMレビュー製造の実現可能性
金型設計金型構造
プロトタイプ製品の確認
サンプルの承認要件の確認
大量生産一貫した製造

DFMレビューが製品設計と金型製作の間に位置づけられているのには、それなりの理由がある。.

それは、あるものを 製品コンセプト 実際に効率的に製造できる設計へと仕上げる。.


優れたデザインがシリコーン製品のコストをどのように削減できるか

優れた製品デザインとは、必ずしも製品をよりシンプルにしたり、より安価にしたりすることだけを指すわけではありません。.

むしろ、それは製造上の不必要な困難を取り除くことを意味する。.

例えば:

不必要なアンダーカット
→ より複雑な金型

些細すぎる詳細
→ 再現が困難

パーティングラインの位置が不適切
→ 目に見える型跡

極薄切片
→ 生産上の課題となる可能性

最適化されていない寸法
→ 材料の使用量が増える

設計段階での変更
→ 追加の金型加工

生産に入る前にこれらの課題に対処することで、ブランドは不要な開発コストや生産の遅れを削減できる可能性があります。.


最終的な感想

優れたシリコーン製品のデザインとは、単に製品を魅力的に見せることだけではありません。.

これは、次のような製品を作り出すことに関するものです:

設計 → 成形 → 離型 → 検査 → 生産 → スケール化

効率的に。.

OEMおよびODMプロジェクトにおいては、製造要件を早い段階で検討しておくことで、金型に関する問題を減らし、製品の品質安定性を高め、試作から量産への移行をより円滑に進めることができます。.

シリコン製のキーホルダー、一般消費者向け製品、販促用ノベルティ、保護ケース、キャラクターフィギュア、あるいはIPを元にした製品など、どのような製品を開発する場合でも、金型製作に着手する前に、製造の観点からデザインを見直しておくことは重要です。.

シリコーン製品のアイデアはありますか?

図面、3Dデータ、または製品のコンセプト案をお送りください。.

当社のチームは、生産開始前に、製品の構造、金型の要件、材料の選択肢、および製造工程について検討のお手伝いをいたします。.

当社は、シリコーン製品のOEMおよびODM開発を、コンセプト立案や金型製作から量産に至るまでサポートいたします。.

9 件のコメント

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