サブトラクティブ製造とは、素材から不要な部分を除去して目的の形状を作り出す製造方法です。 別名「除去加工」や「エッチング法」とも呼ばれます。金属、プラスチック、木材など、様々な材料を対象とした、切削、研削、放電、レーザー加工など、広範囲な加工プロセスを含みます。
例えば、金属塊から切削工具を用いて製品形状を削り出す、プラスチック板をレーザーでカットして部品を作る、といった工程がサブトラクティブ製造に該当します。プリント基板製造やフレキシブル基板（FPC）製造の回路パターン形成にも、この製造方法が応用されています。
サブトラクティブ製造のプロセス例（FPC製造の場合）
フレキシブル基板製造における回路パターン形成は、サブトラクティブ製造の典型的な例です。そのプロセスは以下の通りです。
マスキング: フレキシブル銅張積層板の回路を形成しない部分に、レジストと呼ばれる保護膜でマスキングを施します。
エッチング: マスキングされていない部分の銅箔を、薬品を用いて溶解除去します。これにより必要な回路パターンだけが残ります。
レジスト除去: エッチングが完了したら、マスキングしていたレジストを取り除き、最終的な回路パターンを得ます。
サブトラクティブ製造のメリット・デメリット
サブトラクティブ製造には、以下のようなメリット・デメリットがあります。
メリット | デメリット |
|---|---|
高精度な加工が可能 | 材料のロスが多い |
複雑な形状の加工が可能 | 加工時間が長い |
様々な材料に対応可能 | 工具の摩耗 |
微細な回路形成が難しい |
メリット
高精度な加工が可能: 製品形状や寸法精度に厳しい要求がある場合に適しています。
複雑な形状の加工が可能: 多軸加工機やワイヤーカット放電加工機などを用いることで、複雑な形状の製品を製作できます。
様々な材料に対応可能: 材料に合わせて加工方法を選択することで、幅広い材料に対応できます。
デメリット
材料のロスが多い: 材料を削り取る加工方法であるため、材料のロスが大きくなってしまいます。
加工時間が長い: 複雑な形状を加工する場合、加工時間が長くなる傾向があります。
工具の摩耗: 切削工具は摩耗するため、定期的な交換が必要です。
微細な回路形成が難しい: エッチング技術による制限から、近年注目されているアディティブ製造（後述）と比較して、微細な回路形成が難しいという側面があります。
アディティブ製造との比較
近年注目されているアディティブ製造（3Dプリンターなど）は、材料を積層させて造形する「加法製造」であるため、サブトラクティブ製造とは対照的な製造方法と言えます。
アディティブ製造は、材料ロスが少なく、複雑な形状を容易に製作できるというメリットがある一方、寸法精度や表面性状が劣るというデメリットがあります。
それぞれの特徴を比較すると、以下のようになります。
項目 | アディティブ製造（Additive Manufacturing） | サブトラクティブ製造 (Subtractive Manufacturing) |
|---|---|---|
別称 | 付加製造 | 切削加工 |
加工方法 | 材料を積層して造形 | 材料を切削・除去して造形 |
主な工程 | 3Dモデル作成 → データ変換 → 造形 → 後処理（サポート材除去、表面処理など） | 設計 → 材料調達 → 切削・加工 → 表面処理 |
メリット | - 材料ロスが少ない | - 寸法精度が高い |
デメリット | - 寸法精度が低い | - 材料ロスが多い |
向いている用途 | - 試作品製作 | - 量産品 |
代表的な加工技術 | - 材料押出法（FDM） | - 旋盤加工 |
まとめ
サブトラクティブ製造は、古くから利用されている確立された製造方法であり、特に高精度、高品質な製品を製造するのに適しています。近年では、アディティブ製造などの新しい製造技術も登場していますが、サブトラクティブ製造は今後も製造業において重要な役割を果たしていくと考えられます。
試作品に関するお悩みなら346にご相談ください
弊社３４６は、製造業に特化し、様々な専門家を有するメンバーで構成された組織であり、新商品の企画・設計・試作の支援など、製品開発全域にわたる総合支援を行っています。
「新商品開発の依頼先がたくさんあってコミュニケーションが大変...」
「どの部品をどの加工方法でつくればいいかわからない...」
「図面を作るのが手間..３Dで出図したい...」
そんなお悩みのある方はぜひ、資料請求ページからお問い合わせください。
Wrriten by 346 inc. with Xaris
