工法を切り替えたい

削り出しや溶接で作ってきた部品も、数が増えたり、コストを下げる必要が出たりすると、別の工法に切り替えることを考えます。冷間鍛造・プレス・鋳造・粉末冶金（焼結・MIM）・金属3Dプリンターなど、形に近い形で作る工法に替えると、材料のむだや加工の工程を大きく減らせることがあります。一方で、金型の費用、作れる形の制約、強度や精度の確かめ直し、取引先への届け出など、替えるときに考えることも増えます。

この記事では、今の工法（削り出し・溶接組立）の課題を確かめ、置き換え先の5つの工法を比べ、目的ごとの選び方と、置き換えるときの注意を紹介します。

今の工法（削り出し・溶接組立）の課題

削り出しは、材料の多くが切り屑になることがある

ブロックから削り出す部品は、形によっては材料の約80％を削り取ることになります（キングパーツの説明の例）。日本粉末冶金工業会の事例でも、溶製ステンレスのブランク材から切削していた酸素センサー用のボスは、材料の歩留まりが悪かったとしています。これに対して、冷間鍛造は一般的に90〜95％、MIM は100％に近い歩留まりとされます。

つないで作る部品は、工程と手配が増える

曲げた板にピンを溶接する、パイプを切って溶接する、削り出した部品をねじで組む、といった作り方は、工程ごとに管理と手配が要ります。池田製作所の事例では、パイプの材料・切削・溶接を、それぞれ違う会社が担っていました。キングパーツは、4つの部品をねじ止めで組むには、取付面ごとに位置決めの高精度な加工が要ると説明しています。

数が増えると、1個ずつ削る費用が効いてくる

削り出しは型がいらない代わりに、1個ずつ加工の時間がかかります。カルモ鋳工は、1〜2個なら切削が有利だが、砂型鋳造にすると3個以上でリードタイムの短縮、5個以上でコストダウンもできる場合が多いとしています。金型の要る工法では、金型の費用を数で割った分が1個の費用に乗るので、ある数を超えると総額が逆転します。次の図は、しくみを示すための編集部の仮定の計算です。

出典：ロストワックスのコストダウン｜キングパーツ、VA事例紹介 酸素センサー用ボス｜日本粉末冶金工業会、冷間鍛造における金型設計（2024年）｜ニチダイ 小倉篤（日刊工業新聞社の月刊誌の特集）、MIM（金属粉末射出成形法）の特徴｜日本粉末冶金工業会、パイプ材の購入からプレスへの工法転換｜池田製作所、切削加工から鋳造への工法転換｜カルモ鋳工

置き換え先の候補

置き換え先は、材料をどうやって製品の形にするかで分かれます。棒や板を型で変形させる工法（冷間鍛造・プレス）、溶かして型に流す工法（鋳造）、粉を固めて焼く工法（粉末冶金）、粉を1層ずつ積む工法（金属3Dプリンター）です。金型が要るかどうかが、向いている数量を大きく左右します。

冷間鍛造・圧造

冷間鍛造は、熱を加えずに常温に近い温度で、型と工具で素材を流動させて形を作る工法です。基本は、軸方向に押して断面を広げる据込みと、ダイの穴から材料を押し出す押出しです。長所は、材料の歩留まりが一般的に90〜95％と高いことと、連続した鍛流線による製品の強度です。短所は、成形圧力が高く、金型が破損・摩耗しやすいことです（ニチダイ）。

マツダは、切削品、鍛造＋切削、プレス加工品、熱間鍛造品、焼結＋切削品から冷間鍛造への置き換えを提案しています。ボルト・ナットなどを作る圧造も、冷間で型を使って成形する点は同じです（編集部の解説）。

プレス（板鍛造など）

板を型で打ち抜く・曲げる・絞る工法です。板の部品なら、溶接していたナットを板から盛り上げたねじ穴に替える、パイプの代わりに板から絞るなど、つなぐ工程そのものを減らす置き換えができます。池田製作所は、溶接ナットを増肉バーリング加工に替えて部品点数と溶接の工程を減らし、ギアを鍛造＋切削からプレスに替えて加工賃を下げた事例を公開しています。

板金に替える場合は、削り出しのブロックに比べて精度の面で不利になることがあります。MONOist の連載は、図面で 0.01mm や 0.005mm と指定されていても、本当に重要でない所は 0.05mm や 0.1mm で十分なことも多いとして、公差を見直すことを勧めています。

鋳造（砂型・ロストワックス・ダイカスト）

溶かした金属を型に流して固める工法で、方法によって向く数量と精度が違います。砂型鋳造は、切削から替えると3個以上でリードタイムの短縮、5個以上でコストダウンもできる場合が多いとされます（カルモ鋳工）。ロストワックス（精密鋳造）は、ろうの模型を耐火物で包んで型にする方法で（編集部の解説）、削り代は通常0.5mm程度、複数の部品の一体化に力を発揮するとされます（キングパーツ）。ダイカストは金型に高速・高圧で注入する方法で、寸法精度が高く、薄肉で複雑な形に向き、大量生産ができる一方、巣やガス欠陥があり、熱処理や溶接ができないと説明されています（広島県立総合技術研究所、アルミダイカストについて）。

粉末冶金（焼結・MIM）

粉末冶金は、金属の粉を金型に入れて押し固め、焼結して形に仕上げる工法で、材料の歩留まりがよく、工程が少ないとされます（日本粉末冶金工業会）。MIM（金属粉末射出成形）は、金属の粉とバインダー（樹脂とワックス）を混ぜて射出成形し、バインダーを除いてから焼結します。焼結後の相対密度は95％以上で物性も溶製材並み、歩留まりは100％に近く、「数百〜数百万個／ロット程度の生産に有効」とされます。

日本粉末冶金工業会は、ほかの工法から置き換えた事例を公開しています。鍛造粗材の歯切りやシャフトの圧入で作っていたオイルポンプのギヤをシャフト一体の焼結にして約60％のコスト低減と約20％の軽量化、ロストワックスのシフトストッパーを焼結にして約30％のコストダウン、などです。

金属3Dプリンター

金型を使わず、3Dデータから層ごとに材料を溶かすか接着して積み重ねる工法です。複雑な形、内部の空洞・格子構造、薄肉を作れ、設計の変更がしやすく、金型がいらないので工期を短くできるとされます（日本粉末冶金工業会）。一方、静岡県の工業技術研究所の試験では、造形の条件によって上面の粗さ Rz が80〜100µm 程度から150〜200µm 程度まで変わりました。山梨県の産業技術センターは、形による造形不良や後処理を課題に挙げています。

出典：冷間鍛造における金型設計（2024年）｜ニチダイ 小倉篤、切削・焼結からの工法転換技術｜マツダ、溶接ナット ⇒ 増肉バーリング加工に工法転換｜池田製作所、ギアの工法転換（鍛造＋切削→プレス加工）｜池田製作所、板金部品化検討で工数削減＆コストダウン（2008年）｜MONOist、ロストワックスのコストダウン｜キングパーツ、光ファイバー型放射温度計を用いたダイカスト金型中における連続測温方法（2021年）｜広島県立総合技術研究所 西部工業技術センター、粉末冶金のココがスゴイ｜日本粉末冶金工業会、MIMの製法｜日本粉末冶金工業会、MIMの特徴｜日本粉末冶金工業会、MIM化へのポイント｜日本粉末冶金工業会、VA事例紹介 ギヤ トランスファ オイルポンプ｜日本粉末冶金工業会、VA事例紹介 シフトストッパー｜日本粉末冶金工業会、MIM 応用例（他工法からの代替事例）｜日本粉末冶金工業会、MIM 応用例（一体化事例）｜日本粉末冶金工業会、金属積層造形とは｜日本粉末冶金工業会、積層造形における樹脂金型用ステンレス材造形物の表面粗さ評価（2025年）｜静岡県工業技術研究所 浜松工業技術支援センター、金属3Dプリンタを活用した高付加価値製品創出に関する研究｜山梨県産業技術センター、金属3Dプリンターのメリットとデメリット｜ODEC

目的と置き換え先の比較表

行が置き換えの目的、列が置き換え先の工法です。◎は第一候補、○は有効、△は条件によって有効を表します。目的の行をクリックすると、理由と出典を書いたカードに移ります。

◎ 第一候補○ 有効△ 条件によって有効

◎・○・△の理由と出典は、下の「目的ごとの選び方」の各カードに書いています。空欄は、その目的には効かない、または根拠が見つからなかった候補です。記号は、業界団体・公設試・各社の公開情報をもとにした編集部の評価で、同じ目的の中での比較です。

目的ごとの選び方

目的（A〜E）ごとに、比べた結果、候補、置き換えるときの注意をまとめました。

置き換えるときの注意

工法を替えるときは、数量と目的を決めてから工法を選び、形と公差を新しい工法に合わせ、試作で確かめ、取引先に届け出る、という順に進めます。次の図は、各社・業界団体の説明をもとに編集部が整理した進め方です。

形と公差を、新しい工法に合わせて見直す

今の図面のまま工法だけを替えると、作れない形や、必要以上に厳しい公差が残ることがあります（編集部の解説）。池田製作所はギアをプレスに替えるとき、シミュレーション解析でプレスに合う形を提案し、幾何公差も見直しました。MIM は、射出成形に伴う形の制約があるとされます（日本粉末冶金工業会）。ODEC は、金属3Dプリンターで従来の形のまま作っても利点が出にくいと説明しています。

強度・材質・熱処理を確かめ直す

工法が変わると、同じ材料名でも中身の状態が変わることがあります（編集部の解説）。アルミダイカストは巣やガス欠陥があり、熱処理や溶接ができないとされます。粉末冶金では、気密性を得るために密度を上げた事例があります。MIM は熱処理やめっきを溶製材と同様にできるとされます（日本粉末冶金工業会）。今の部品で行っている試験を、新しい工法の試作品でもう一度行うのが基本です（編集部の解説）。

金型の費用と寿命を見込む

冷間鍛造は金型への負荷が大きく、破損や摩耗をしやすいとされます（ニチダイ）。MIM は金型の製造コストが高いとする研究報告もあります（近畿大学）。金型の費用は数量で割って比べ、金型の寿命と、作り直すときの費用も見込みます。長く供給する補給部品では、金型を保管・保守し続ける費用も考えます（編集部の解説）。

取引先への届け出（工程変更・4M変更）

工法を変えることは、取引先から見ると工程の変更です。ある部品メーカーが取引先に示している基準では、図面や仕様書と異なる材料への変更、金型の新造・改造、生産工程の新設などは、変更の前に届け出て、了承を得てからでないと変更できません。届け出は原則として変更を始める予定の6か月前で、変更の理由、品質に影響がないとする根拠、検証のデータ、変更したサンプルを出すとしています（東洋精密工業）。基準は会社や契約によって違うので、自社の取引先の決まりを確かめます。

出典：ギアの工法転換（鍛造＋切削→プレス加工）｜池田製作所、MIM化へのポイント｜日本粉末冶金工業会、金属3Dプリンターのメリットとデメリット｜ODEC、MIMの特徴｜日本粉末冶金工業会、金属粉末射出成形品の試作迅速化のための製造技術｜近畿大学、冷間鍛造における金型設計（2024年）｜ニチダイ 小倉篤、取引先様用 工程変更届出ガイドライン（2017年改訂）｜東洋精密工業

工法の切り替えを相談できる企業

各企業が解決できる課題と技術の内容を、企業が公開している情報をもとに紹介します。どの工法に替えたいか、どのくらいの数量かによって、合う相談先が変わります。粉末冶金（焼結・MIM）は、日本粉末冶金工業会の会員一覧から相談先を探すこともできます。

企業	解決できる課題	種類	何ができるか	合う症状
マツダ	A量産している部品のコストを下げたいD強度と精度を保ったまま替えたいE材料のむだと納期を減らしたい	冷間鍛造の部品メーカー	切削品や焼結＋切削の部品などを冷間鍛造に置き換え、鍛造のあとの切削をなくす工法転換を提案する。	A 量産している部品のコストを下げたい D 強度と精度を保ったまま替えたい E 材料のむだと納期を減らしたい
池田製作所	A量産している部品のコストを下げたいC溶接・ねじ止めの部品を一体にしたいD強度と精度を保ったまま替えたいE材料のむだと納期を減らしたい	プレス加工・金型	溶接ナットや切削のギアを、板鍛造・プレス加工に置き換える。いくつもの会社に分かれた加工をプレスでまとめる。	A 量産している部品のコストを下げたい C 溶接・ねじ止めの部品を一体にしたい D 強度と精度を保ったまま替えたい E 材料のむだと納期を減らしたい
キャステム	A量産している部品のコストを下げたいC溶接・ねじ止めの部品を一体にしたいE材料のむだと納期を減らしたい	精密鋳造・MIM	切削品や溶接でつないだ部品を、ロストワックスや MIM に置き換えて一体にし、リードタイムとコストを下げる。	A 量産している部品のコストを下げたい C 溶接・ねじ止めの部品を一体にしたい E 材料のむだと納期を減らしたい
カルモ鋳工	B数が少ない。試作から早く作りたいC溶接・ねじ止めの部品を一体にしたいD強度と精度を保ったまま替えたいE材料のむだと納期を減らしたい	砂型鋳造・機械加工	切削で作る数個〜小ロットの部品や、3Dプリンターのアルミの試作品を砂型鋳造に置き換える。	B 数が少ない。試作から早く作りたい C 溶接・ねじ止めの部品を一体にしたい D 強度と精度を保ったまま替えたい E 材料のむだと納期を減らしたい
ODEC	B数が少ない。試作から早く作りたいC溶接・ねじ止めの部品を一体にしたい	金属3Dプリンター	金属3Dプリンターで、金型を作らずに小ロット・短納期で金属部品を造形する。	B 数が少ない。試作から早く作りたい C 溶接・ねじ止めの部品を一体にしたい

マツダ株式会社｜切削・焼結などから冷間鍛造への工法転換を提案する

マツダは、大阪市城東区に本社がある、冷間鍛造の部品メーカーです（1968年創業）。カラー・ナット・スペーサー・ブッシュなどを冷間鍛造で作り、兵庫県三田市に R&D 研究所を置いています。自動車メーカーのマツダとは別の会社です（編集部の補足）。

技術	内容
工法転換の提案	切削品、鍛造＋切削、プレス加工品、熱間鍛造品、焼結＋切削品から、冷間鍛造への置き換えを提案している
効果の例	切削から冷間鍛造、焼結＋切削から冷間鍛造への置き換えで90％のコストダウンとしている。工法転換の専用サイトでは、最大で1/10のコストダウン、リードタイムを1/5〜1/10に、強度の向上を挙げている
数量と精度	月産5,000個からの中ロットに対応し、±0.01mm の高精度の寸法公差・幾何公差をうたい、中空形状なら内径方向 ±0.01mm・軸方向 ±0.02mm が可能としている。異形状・薄肉形状にも対応するとしている

• 切削や焼結＋切削で作っている量産部品のコストを下げたい
• 鍛造のあとの切削をなくしたい（切削レス化）
• 異形状・薄肉の部品を冷間鍛造にしたい

出典：会社概要｜マツダ、切削・焼結からの工法転換技術｜マツダ、工法転換によるコストダウン｜冷間鍛造研究所（マツダ）、冷間鍛造研究所（マツダ）

株式会社池田製作所｜溶接・切削の部品をプレス（板鍛造）に置き換える

池田製作所は、群馬県太田市に本社・本社工場がある、自動車部品の製造と金型の設計・製作などの会社です（1947年設立）。プレス加工の事例を「板鍛造・プレス加工技術.com」で公開しています。

技術	内容
溶接ナットを増肉バーリングに	板に溶接していたナットを、板を盛り上げてねじ穴を立てる増肉バーリング加工に替え、部品点数と溶接の工程を減らした。押込剥離強度は溶接ナットの 7.26kN に対し、増肉バーリングのタップは 10.03kN だった
ギアを鍛造＋切削からプレスに	数万個のロットのギアを、鍛造＋切削からプレス加工に替えた。シミュレーション解析でプレスに合う形を提案し、幾何公差も見直した。歯切りの精度は成形機の精度で満たしたとしている
パイプ材の購入からプレスに	1万個ほどのロットのケースで、材料・切削・溶接を別々の会社が担っていたのを、材料からのプレス加工に替えた。材料費・加工費が減り、一貫生産で納期にも効果があったとしている

• 溶接ナットや溶接の工程を減らして、コストを下げたい
• 量産のギアの切削の加工賃を下げたい
• いくつもの会社に分かれた加工を、プレスでまとめたい

出典：会社概要・アクセス｜池田製作所、溶接ナット ⇒ 増肉バーリング加工に工法転換｜板鍛造・プレス加工技術.com、ギアの工法転換（鍛造＋切削→プレス加工）｜板鍛造・プレス加工技術.com、パイプ材の購入からプレスへの工法転換｜板鍛造・プレス加工技術.com

株式会社キャステム｜切削・溶接の部品をロストワックスや MIM に置き換える

キャステムは、広島県福山市に本社がある、ロストワックス精密鋳造部品と MIM（金属粉末射出成形）部品などのメーカーです（1970年創業）。

技術	内容
切削から MIM に	切削加工品を MIM に替え、量産性の向上とリードタイムの改善につなげ、材料の重さも減らした事例（SUS304L、17×13×8）を公開している
切削からロストワックスに	切削加工品をロストワックスに替え、不要な所の肉を除いて軽くし、加工面を減らして加工費を抑えた事例（S45C の精鋳、90×70×31）
溶接品を一体化	レーザー・曲げ・切削・溶接の工程で作っていた部品を、ロストワックスで一体化した。工程の間の管理の手間を省き、加工を減らし、強度も上げたとしている（SCS13、62×37.5×30）

• 切削品を、量産向きの工法に替えてリードタイムを短くしたい
• 加工面と材料の重さを減らして、コストを下げたい
• 曲げ・溶接などでつないでいた部品を一体にしたい

出典：会社概要｜キャステム、切削加工品からMIM製法へ｜キャステム、形状変更・一体化によるコストダウン｜キャステム、切削加工品からロストワックス製法へ｜キャステム

カルモ鋳工株式会社｜切削品や3Dプリンターの試作を砂型鋳造に置き換える

カルモ鋳工は、神戸市西区にある、鋳造品と金型の製作、機械加工の会社です（1944年創業、1949年設立）。アルミ鋳物の砂型鋳造と機械加工の事例を「アルミ鋳造・機械加工ソリューション」で公開しています。

技術	内容
切削から砂型鋳造に	1〜2個なら切削が有利だが、砂型鋳造にすると3個以上でリードタイムの短縮、5個以上でコストダウンもできる場合が非常に多い、としている。切削加工と同じ精度・品質を保証するとしている
3Dプリンターから砂型鋳造に	3Dプリンターは1個だけの試作なら費用を大きく抑えられるが、2個以上なら砂型鋳造のほうがコストを抑えられることが多いとしている。条件によって最短1週間で発送（機械加工を除く）
鋳造で一体化	切削した複数の部品をビス・ボルトや溶接でつないでいた製品を、鋳造で一体にして、軽量化・リードタイムの短縮・コストダウンをはかる

• 切削で作っている数個〜小ロットの部品を、早く安くしたい
• 3Dプリンターで調達しているアルミの試作品を、2個以上まとめて安くしたい
• ボルトや溶接でつないでいた部品を、鋳物で一体にしたい

出典：会社概要｜カルモ鋳工、切削加工から鋳造への工法転換｜カルモ鋳工、アルミ鋳物の3Dプリンタから砂型鋳造への工法転換｜カルモ鋳工

株式会社ODEC｜金属3Dプリンターで、金型を作らずに造形する

ODEC（オデック）は、和歌山県有田市に本社がある、金属3Dプリンター（金属粉末造形）の設計・造形受託と、機械部品・光学部品の製造の会社です（2003年設立）。

技術	内容
鋳造品を3Dプリンターに	漁業設備に関係する鋳造品を、金属3Dプリンターでの造形に替えた事例を公開している。金型を作らずに小ロット・短納期で試作でき、先端の細かい形も造形のまま再現した。量産後の仕様変更にも対応できるとしている（SUS316L）
造形の設備	レーザーのパウダーベッド方式の造形機で、ワークの大きさは 140×140×100mm
向き不向き	部品の一体化や金型のいらない量産パーツを利点に挙げる一方で、大量生産に向かない、従来の形のまま作っても利点が出にくい、と説明している

• 金型を作らずに、小ロット・短納期で金属部品を作りたい
• 先端の細かい形を、造形のまま再現したい
• 量産したあとの仕様変更に、型を作り直さずに対応したい

出典：会社概要｜ODEC、鋳造品から金属3Dプリンター造形・製作への変更事例｜ODEC、金属3Dプリンターのメリットとデメリット｜ODEC

選ぶ前に確かめる条件

工法の切り替えを相談する前に、次のことを整理しておくと、工法の選定と見積もりが進めやすくなります。

• 今の工法と、1個あたりの費用（材料費・加工費・組立費）
• 年間とロットごとの数量、これからの見込み
• 部品の大きさ・重さ・材質と、図面の中で本当に厳しい公差の場所
• 必要な強度・気密・熱処理・表面処理
• 一体にしたい部品があるか（溶接・ねじ止め・圧入）
• 金型にかけられる費用と、量産を始めたい時期
• 取引先への変更の届け出と、承認にかかる期間

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※アイキャッチ画像は、AI（ChatGPT）で生成したイメージです。実在の製品ではありません。

情報の確認日：2026年10月1日