アルミ金型は「軽量」「高い熱伝導性」「加工の自由度」を活かし、自動車部品や家電、医療機器など多彩な分野で短納期・小ロット生産を可能にします。鋼製金型に比べ、初期投資を抑えながら試作から量産への切り替えをスピーディに行える点も大きな魅力です。そのため、近年アルミ金型の採用が急増しています。
本記事では「アルミ金型 FAQ」として、設計・コスト・トラブル対策など、読者の疑問をQ&A形式でご紹介します。まずは「アルミ金型の基本」から、活用シーンやメリットを手早く把握できます。
アルミ金型とは何か？｜アルミ金型 FAQ
Q1. アルミ金型と鋼金型の違いは？
- 重量・剛性
アルミ金型は鋼製金型と比べ約30～50％軽量で、金型搬送やセットアップ時の作業負荷を大幅に軽減できます。剛性はやや低く、高圧・高ショット数が必要な量産品よりも、小～中ロットや試作用途に適しています。 - 熱伝導性
アルミ合金は熱伝導率が高く、冷却サイクルを短縮できます。鋼金型と比べてサイクルタイムを10～20％短縮でき、生産効率の向上につながります。 - コスト・リードタイム
加工性に優れるため、CNC切削や放電加工の工数を削減でき、製作費用を鋼金型比で20～40％抑えられます。リードタイムも通常2～6週間に短縮できます。 - 耐久性
耐久ショット数は約5万～20万ショットが目安です。鋼金型（数百万ショット以上）には及びませんが、用途や樹脂種、再研磨を組み合わせれば寿命を延ばせます。
Q2. アルミ金型の構造と基本プロセス
- 設計（3D-CAD＋CAE）
金型ベース、コア・キャビティ、ランナー・ゲート、冷却チャネルをCADで設計し、CAE解析で肉厚ムラやバリ発生箇所を予測・補正できます。 - 加工（CNC／放電加工）
アルミブロックをCNCフライスやワイヤーカット放電加工で荒取りから仕上げまで加工できます。工具摩耗が少なく、高精度な形状出しが可能です。 - 組立・試作
加工部品を組み立て、ブッシュ・ガイド・イジェクターパーツをセット。初回試作で成形条件をモニタリングし、バリやショット痕、寸法精度を確認できます。 - 仕上げ・メンテナンス
試作結果を踏まえてエンドミルやリューターで微調整し、#2000相当のコンパウンド研磨を施して表面品質を向上できます。
アルミ金型のメリット・デメリット｜アルミ金型 FAQ
Q3. アルミ金型を選ぶメリットは？
- 短納期・コスト削減
CNC切削や放電加工の工数を大幅に削減でき、製作リードタイムを2～6週間に抑え、鋼金型比で20～40％のコスト削減が可能です。 - 軽量化によるハンドリング性向上
約30～50％軽量なため、金型交換時の作業負荷や取り付け時間を短縮し、ダウンタイムを抑えられます。 - 高い熱伝導性
冷却サイクルを10～20％短縮でき、特に小ロット・試作工程での生産効率向上に寄与できます。
Q4. 耐久性・耐摩耗性の限界は？
- 耐久ショット数
一般的に5万～20万ショット程度が目安です。超過すると寸法ズレやバリ発生リスクが高まります。 - 摩耗対策
ガラス繊維入り樹脂や高温成形を多用する際は、表面硬化処理や耐摩耗コーティングを検討できます。設計段階で適切な抜き勾配を確保することも重要です。
耐久ライフサイクル管理｜アルミ金型 FAQ
■ 実績例（寿命のばらつき）
- 1,000ショット前後：高温・高応力条件下や複雑形状で不具合が顕在化するケース
- 10万ショット以上：汎用樹脂を低温成形し、機構がシンプルな場合は長寿命を実現できます
■ 推奨メンテナンスサイクル
- 初回試作後（～1万ショット）
バリやショット痕を確認し、局所的にエンドミルやリューターで修正できます。 - 中間点検（5万ショット前後）
寸法精度・表面粗さを測定し、#2000相当のコンパウンド研磨を行えます。 - 定期保全（10万ショット以降）
赤外線検査や非破壊検査で摩耗・クラックをチェックし、再研磨やコーティング補充ができます。
設計・加工時のポイント｜アルミ金型 FAQ
Q7. CAD設計とCNC加工の注意点
- 肉厚ムラの回避：CAD上で肉厚を均一化し、必要に応じてリブを挿入できます。
- ゲート位置の最適化：CAEでゲート数・位置を決定し、複数ゲートで充填ムラを低減できます。
- アンダーカット対策：可動ピンやスライドコアを組み込む構造を設計できます。
- 加工公差の設定：公差を±0.02～0.05 mmに抑え、工程分割を明確に反映できます。
Q8. 冷却チャネルや抜き勾配の最適化方法
- チャネル配置：厚肉部裏側に直線チャネルを設け、均一冷却を実現できます。
- 抜き勾配設定：平滑面で1°以上、リブ部で1.5～2°以上を確保できます。
- シミュレーション活用：冷却・流動解析で最適経路と排気を導出できます。
- メンテナンス性：アクセスホールを設計し、フラッシング清掃に対応できます。
コスト・納期に関する疑問｜アルミ金型 FAQ
Q9. アルミ金型の費用相場は？
- 小型（～200×200 mm）：約20万～40万円
- 中型（200×200～400×400 mm）：約40万～70万円
- 大型・複雑形状：約70万～150万円以上
多キャビティや耐摩耗処理を追加すると10～20％増額になります。
Q10. リードタイム短縮策
- モジュラー設計：ベース部を汎用化し、キャビティ交換のみで短縮できます。
- 同時並行プロセス：設計と加工手配を並行し、10～20％の期間短縮ができます。
- 3Dプリント試作：モック検証で手戻りを減らし、本加工の修正回数を抑制できます。
- オンラインレビュー：承認レスポンスを24時間以内に固定し、1週間程度の短縮が可能です。
よくあるトラブルQ&A｜アルミ金型 FAQ
Q11. 成形不良の対処法（バリ・ショット痕）
- 発生箇所の確認：成形品表面、ランナー／ゲート部、エジェクターピン周辺を目視・触診できます。
- 原因分析：ゲートシール不良はすき間を0.02 mm以内に調整、キャビティ摩耗は#2000研磨で再仕上げできます。
- 成形条件見直し：射出圧力は±10％以内、金型温度は±5℃以内に制御できます。
- 再試作サイクル：外観検査と寸法測定を同時実施し、不良率を5％以下まで追い込めます。
Q12. アンダーカット・複雑形状対応
- 可動コア導入：可動ピン／スライドコア機構で脱型性を確保できます。
- 多分割金型：上下・左右に分割し、成形後組み立てができます。
- 抜き勾配最適化：平滑面1°以上、アンダーカット部1.5～2°以上を確保できます。
- 樹脂選定：自己潤滑性の高いPOMやPA6で離型性を向上できます。
ケーススタディ：導入成功＆失敗事例｜アルミ金型 FAQ
成功事例
- 企業：自動車部品メーカーA社
- 成果：リードタイム8週→3週、金型費用1,000万円→700万円（30％削減）、納期5週短縮（63％短縮）
失敗事例
- 企業：家電部品メーカーB社
- 問題：メンテ未実施で6万ショット前後に不良率10％、修正費200万円増
- 教訓：5万ショット時の中間点検と再研磨計画が必須
まとめ：次のアクション｜アルミ金型 FAQ
本稿ではアルミ金型の特徴から設計・加工、コスト・納期、トラブル対策、サステナビリティまで「アルミ金型 FAQ」で網羅しました。具体的なご相談やサンプル請求は、お気軽にお問い合わせください。
出典:
- 株式会社ミヨシ よくある質問（アルミ金型・簡易金型・試作金型）
https://www.miyoshi-mf.co.jp/qa/ - Essengold Parts アルミ金型完全ガイド
https://essengoldparts.com/ja/blog/what-is-an-aluminum-mold/ - 日本伸管株式会社 FAQ・金属取扱
https://www.nihonshinkan.co.jp/faq.html
