金型を起こさずに100台作る方法、既製品筐体の活用と加工のテクニック

試作までは自力でたどり着いたものの、いざ「製品として100台作る」段階で、金型費用という大きな壁に直面する方は少なくありません。特に初めての製品化では、この初期投資の判断が非常に難しいものです。

金型費用の現実と少量生産の壁

日本で製品の筐体用金型を1型起こす場合、目安としておよそ100万円の費用がかかります。これはプラスチック射出成形用の金型を想定した金額で、製品の形状や複雑さによってはさらに高額になることもあります。

この100万円という費用を、販売する製品1台あたりのコストに上乗せして回収するには、かなりの台数を販売する必要があります。例えば、100台だけ作る場合、1台あたり1万円が金型代として加算される計算になります。これでは製品の価格設定が難しくなり、少量生産での事業採算性が著しく悪化します。

そのため、100台程度の少量生産を目指す場合、金型に多額の投資をするのは現実的ではありません。

既製品筐体の活用が現実的な選択肢

そこで有効なのが、市場に流通している既製品のケース（筐体）を活用する方法です。アルミケースや樹脂ケースなど、様々な形状やサイズのものが手に入ります。これらをベースに、必要な部分だけ加工を施して製品として仕上げることで、金型費用をかけずに製品化を進められます。

このアプローチは、特に10台から100台程度の少量生産において、コストとスピードの両面で大きなメリットをもたらします。当社でも、このような台数規模の製品開発では、既製品の筐体・部品を活用し、足りない部分だけを設計する手法を推奨しています。

既製品筐体の探し方と選定基準

既製品筐体は、電子部品商社やメカニカル部品メーカーのカタログ、オンラインストアなどで探せます。選定の際には以下のポイントを考慮します。

• 材質: アルミ製は堅牢で放熱性に優れ、高級感があります。樹脂製は軽量で加工しやすく、電波を透過するため無線機器に適しています。
• サイズと形状: 搭載する基板や部品が無理なく収まるか、また、操作ボタンやコネクタ、ディスプレイなどの配置スペースが確保できるかを確認します。
• 防水・防塵性: 屋外使用や水回りでの使用を想定する場合、IP規格に準拠した防水・防塵性能を持つ筐体を選びます。最新の情報は所管機関で確認してください。
• 放熱性: 内部の発熱部品が多い場合、アルミ製筐体や放熱スリットの有無が重要になります。
• デザイン: 製品のコンセプトやターゲットユーザーに合った外観であるか、加工後のイメージも考慮して選びます。
• 入手性・価格: 安定して供給される製品か、また、予算に見合う価格かを確認します。製造ロットに必要な数を確保できるかも重要です。

既製品筐体への加工テクニック

選定した既製品筐体は、そのままでは製品として使えません。必要な穴あけ、パネル追加、表面印刷といった加工を施します。

必要な穴あけ加工

コネクタ、スイッチ、ディスプレイ、LEDなどの部品を取り付けるための穴は必須です。これらの加工には、主にCNCフライス加工やレーザー加工が用いられます。

CNCフライス加工は、金属・樹脂ともに高精度な加工が可能で、複雑な形状の穴やポケット加工にも対応します。一方、レーザー加工は、特に樹脂や薄い金属板に対して高速で穴あけや切り抜きができます。どちらの工法も、専用の機械とデータが必要ですが、専門の加工業者に依頼することで実現できます。

パネル追加で機能性とデザインを向上

既製品筐体では、すべての操作部や表示部を直接筐体に配置するのが難しい場合があります。その際、アクリルや金属製のフロントパネル・リアパネルを追加することで、デザインの自由度を高め、必要な機能を収めることができます。これらのパネルもCNC加工やレーザー加工で製作し、筐体に取り付けます。

表面印刷で製品らしさを演出

製品名、ロゴ、ボタンの機能表示、注意書きなどを筐体や追加パネルに印刷することで、製品としての完成度を高めます。

代表的な印刷方法としては、シルク印刷とUVインクジェット印刷があります。シルク印刷は耐久性が高く、大量生産に向きますが、色数に限りがあります。UVインクジェット印刷は、フルカラー印刷が可能で、少量からでも対応しやすい特徴があります。アルミ筐体にはレーザー刻印も有効で、消えにくい表示が可能です。

加工業者への依頼方法

加工を外部に依頼する際は、正確な情報伝達が重要です。

加工図面を準備する

加工業者に依頼する際は、CADデータ（2D/3D）や詳細な加工図面が必要です。どの位置に、どのような形状の穴を、どれくらいの寸法で開けるのか、印刷する内容や色指定などを明確に指示します。図面は、JIS規格に準拠した形式で作成することが望ましいです。手書きのスケッチでは意図が伝わりにくく、誤解や手戻りの原因となることがあります。

複数の業者から見積もりを取る

加工費用は業者によって差があります。複数の加工業者に見積もりを依頼し、費用だけでなく、納期や加工実績、対応の丁寧さなども比較検討します。特に少量ロットの加工に対応しているか、過去の実績があるかを確認すると良いでしょう。

試作加工で確認する

いきなり本番ロットを依頼するのではなく、まずは1〜数個の試作加工を依頼し、仕上がりや寸法精度を確認することをおすすめします。これにより、量産時のリスクを低減できます。

サイコス・ジャパンの製品化支援

当社、サイコス・ジャパン株式会社は、1990年の創業以来35年にわたり、様々な電子機器の製品開発を支援してきました。京都市下京区に拠点を置き、機構設計、電子基板設計、組み込みソフト、クラウド開発、そして量産まで、製品開発の全工程を一社で手掛けています。担当者が同じ拠点にいるため、各工程間の連携がスムーズに進みます。

他社や個人、フリーランスの方が作った試作品を持ち込んでいただき、それを製品として形にするお手伝いを数多く手掛けています。金型投資が難しい少量生産から、累計100万個を超えるロングセラー製品まで、台数に応じた最適な開発・製造手法を提案しています。初回のご相談は無料です。

まとめ

金型を起こさずに100台規模の製品を作ることは、既製品筐体の活用と適切な加工テクニックを組み合わせることで十分に実現可能です。金型費用という初期投資の壁を越え、アイデアを製品として市場に送り出すための現実的なアプローチとなります。

試作品はできたものの、その先の製品化で立ち止まっている方は、ぜひ一度、写真と経緯のメモだけでも構いませんので、私たちにご相談ください。最適な製品化の道筋を一緒に見つけましょう。