金属サポートの生成を自動化することで材料消費量を削減し、3Dプリントをより経済的に実現可能にする方法

出典: マテリアライズ

積層造形（AM）は、不可能を可能にする生産ソリューションです。メーカーはこれを活用して、大胆な夢を実現し、最も複雑な形状を実現します。しかし、この技術は完璧ではありません。特に後処理の段階で注意を払わないと、問題が発生する可能性があります。サポートを過剰に追加すると、材料の使用量が増えすぎてしまう可能性があり、この慎重すぎるアプローチにより、従業員に不必要な作業が発生します。では、これらの課題を克服するための理想的な解決策は何でしょうか?そうです、金属サポートの自動生成です！

考え方を変える<br /> 以前のプッシュ投稿では、非効率的なワークフローや従業員のスキルギャップが、変化に対する抵抗によって引き起こされることが多いことを説明しました。人々は、過去にうまく機能してきた長年確立された生産プロセスを覆すことに消極的であることが多い。たとえば、Materialise の e-Stage for Metal+ のようなイノベーションは破壊的であり、サポート生成を自動化して金属 3D プリントの効率、再現性、信頼性を向上させます。さらに、企業はより経済的に持続可能になることができます。

このシリーズの最後の記事では、サポート生成に対する姿勢を変え、自動化ソフトウェアを採用することで、材料の消費量を削減し、より正確なビルドを作成できる方法について説明します。

自動サポート生成により後処理が削減され、材料の消費が削減される仕組み<br /> 従来のブロックサポートでは、ほとんどの機械オペレーターは通常、必要なサポートの量と、取り外すのがどの程度難しいかを考慮します。この考え方では、部品の精度や表面品質などの他の側面を十分に考慮せずに、サポートとして過剰な材料を使用することになることがよくあります。自動サポート生成ソフトウェアはこの問題を軽減し、大規模に繰り返し可能な部品を実現するために必要な適切なサポートを提供します。さらに、自動化ソフトウェアは、特に粉末、コンポーネント、またはサポートの除去やシートの再表面処理に関して、重要な後処理段階でも役立ちます。

「良い部品とは、予算内で正確に繰り返し印刷できる部品です。印刷した部品が経済的に実行可能でなければ、何の意味もありません。金属 3D 印刷中に発生する問題を軽減するには、より優れたツールが必要です。e-Stage for Metal+ はそのツールです。」

——マテリアライズ社金属技術部門責任者、イアン・オローリン氏

e-Stage for Metal+ のオープン構造により、粉末を構造から直接プリンターに注ぐことができるため、より多くの粉末を回収してリサイクルできます。さらに、より多孔質な構造は健康と安全に貢献します。従業員は、余分な材料を除去するために非伝統的な方法（例：小さなツールを使って粉末を除去する）を使用する必要はなく、余分な粉末を詰めた重いプラットフォームを工場内を運ぶ必要もありません。さらに、EDM 処理が必要な場合、未焼結粉末がサポート内に閉じ込められ、EDM ショートや再ねじ切りが発生することがありますが、e-Stage for Metal+ を使用するとこの問題を回避できます。

ソフトウェアは作業を容易にするだけでなく、リスクを軽減する方法でもあります。機械から部品を取り外した後に、その部品が損傷していることに気付くのは困難です。プロセス中に部品が廃棄されるのは見たくないし、イライラします。 e-Stage は人為的エラーのリスクを軽減します。

——クリス・ジャストレンブスキー、マテリアライズの北米担当アカウントマネージャー

ヒューマンエラーのリスクを減らすことは、不必要なサポートを減らすことと同様に重要です。これら両方の要因は、後処理段階でのサポート除去コストに大きな影響を与える可能性があります。

長年にわたり、オペレーターはサポートをどんどん追加してきたため、部品のサポートが過剰になってしまいました。「部品の印刷には成功しましたが、大量の材料を使用するコストと部品損傷のリスクが高まりました」とイアン・オローリン氏は続けます。「しかし、e-Stage の極めて微細な構造を使用することで、基本的なツールであっても部品を簡単に取り外せるようになりました。」これにより材料の消費量が削減され、環境にも企業の材料予算にも優しいものとなります。

——マテリアライズ社金属技術部門責任者、イアン・オローリン氏

薄いサポート構造により後処理時間が短縮され、シート表面仕上げ機能と部品の全体的な品質が向上します。「取り外しが簡単なので、チームの待機時間が短縮され、作業時間が増えます。操作がスムーズになり、納期が短縮され、表面処理コストも最大 3 分の 1 削減できます」と Chris は言います。「e-Stage と e-Stage+ には大きな違いがあります。当社はソフトウェアをアップグレードして、優れたソフトウェアソリューションをさらに改善しました。後者は反復処理の点では必ず勝っており、時にはかなりの差をつけて勝っています。従来の方法と比較すると、その差は大きく、反復処理の回数を 5 回から 1 回に減らすことができます。また、e-Stage+ では、サポートの各ピンの接触面が小さくなるため、表面品質への影響がほとんどなく、オーバーグラインドが不要です」と Ian 氏は付け加えます。

自動サポート生成が経済的に実現可能になる方法<br /> 非効率的なワークフロー、従業員のスキル格差、過剰な材料消費により、レーザー粉末ベッド融合 (LPBF) 生産の効率が低下する可能性があります。しかし、トレンドに逆らい、異なる考え方を取り入れることで、金属 3D プリントが容易になります。次のステップは、e-Stage for Metal+ などの新しいテクノロジーを採用することです。

これは、製造業界での採用拡大に役立つ理想的なソリューションです。

良い部品とは、予算内で繰り返し正確に印刷できる部品です。印刷された部品が経済的に実行可能でなければ意味がありません。金属 3D 印刷プロセスにおける不確実性を軽減するには、より優れたツールが必要です。e-Stage+ はまさに私たちが探していたツールです。

——マテリアライズ社金属技術部門責任者、イアン・オローリン氏

より多くの、より優れたツールが市場で利用できるようになると、個々の製品の価格が下がり、3D プリント技術の採用率が大幅に高まります。これにより、企業は金属 3D プリントの可能性を最大限に引き出し、それを主流の製造業へと発展させることができます。ですから、新しい考え方を取り入れて、取り残されないようにする時が来ています。自動サポート生成ソフトウェアを使用して AM の可能性を最大限に引き出し、LPBF 製造における不確実性を排除してみませんか?