金属3Dプリントでは、すべての部品を再設計する価値がある

従来の設計および製造技術と比較した金属付加製造 (AM) プロセスの利点を認識する製造業者が増えるにつれて、専門的な金属 AM サービスの市場が急速に発展しました。

3D Metalforge は、工業用の複雑で高品質な金属部品の大量生産を可能にする、完全なエンドツーエンドの金属 3D 印刷サービスを顧客に提供することに専念する新興の付加製造会社です。優れた金属積層造形システムを選択することが成功の鍵となります。 3D Metalforge の金属積層製造システムに対する要件には、グローバルサポート、インダストリー 4.0 への適応、品質、柔軟性、信頼性の要件を満たすことが含まれていました。

背景

金属積層造形会社 3D Metalforge は、3D Matters の姉妹会社として 2016 年後半にシンガポールで設立されました。東南アジアでは、高精度の3次元金属部品製造に対する市場需要が急速に高まっており、多くの積層造形企業が設立されており、3D Metalforgeもその1つです。

金属 3D プリントサービスに対する市場の需要は、短期的な試作や単発の成形から工業用部品の大量生産まで、劇的に変化しています。

市場の需要を満たすには、積層造形企業は金属積層造形システムに投資し、金属 3D プリントに特化した生産プロセスを構築する必要があります。

「金属粉末から直接部品を印刷できることをほとんど知らなかった当社の顧客が、従来の製造技術に対する金属積層造形の利点や、金属積層造形で実現できる部品の複雑さと品質を認識するまでに、どれほど早く進んだかは驚くべきことです」と、3D Metalforge の CEO である Matthew Waterhouse 氏は説明します。
現在、3D Metalforge は ISO 認定の生産施設を備え、海洋、石油・ガス、精密エンジニアリング、一般製造業の分野の顧客にサービスを提供しています。3D プリント部品には、インペラ、アンテナブラケット、フック、スイベルジョイントなどがあります。

3D Metalforge は、高度に専門化された付加製造会社として、コンサルティングと診断、部品の設計または再設計、高品質の部品印刷、後処理 (熱処理、鋸引き、サンドブラスト、研磨、仕上げ) を網羅した、エンドツーエンドの完全な金属付加製造サービスを顧客に提供しています。

チャレンジ

3D Metalforge は、急速に発展し変化する製造業界に対応するために、金属積層造形システムの選択に関して非常に厳格な基準を持っています。 3D Metalforge は、多数の機器オプションに直面し、選択したマシンが現在および将来にわたって顧客が求めるサービスを提供できることを確認する必要がありました。 3D Metalforge の選択基準は次のとおりです。

• サンプルの印刷を通じて、多種多様な高品質、高精度、複雑性の部品を製造する積層造形システムの能力を実証します。
• AM システムメーカーは、販売前と販売後の両方で現地の技術サポートを提供できる必要があります。
• 工業用部品の生産にはシステムの信頼性が不可欠であるため、システムは成熟し、信頼できるものでなければなりません。
• システムは操作が簡単で使いやすいものでなければなりません。

AM システムメーカーは、製造プロセスに関する広範な知識と、3D Metalforge の一般的な操作を明確に理解している必要があります。

3D Metalforge は、今後の Industry 4.0 のトレンドも考慮し、金属付加製造システムがデータの透明性、接続性、ヒューマンマシンインターフェースなど、「Industry 4.0」の中核原則に準拠できることを求めました。

「私たちは金属付加製造をインダストリー4.0の不可欠な要素であり、製造業の変革の未来をリードするものと考えています」とウォーターハウス氏は語ります。「シンガポールやアジア全域の先進的な企業はインダストリー4.0のトレンドを取り入れており、私たちの決定はこれを反映する必要があります。」 ”

解決
ハードウェアとサポート

Renishaw のコンパクトな AM 400 積層造形システムは、3D Metalforge の選択基準を突破し、満たしました。 AM 400 は、処理容積が 250 mm x 250 mm x 300 mm で、レーザービーム径がわずか 70 μm の 400 W レーザーシステムを搭載しています。ヒューマンマシンインターフェイスは、非常にグラフィカルで視覚的です。

AM 400 は Renishaw の「オープンパラメータ」哲学に準拠しており、3D Metalforge は処理される金属粉末と印刷される特定の部品形状に合わせて機械パラメータ設定を自由に最適化できます。このシステムは第一級の不活性ガス環境を特徴とし、粉末や煙への曝露を最小限に抑える SafeChange™ フィルター処理システムを備えています。

ウォーターハウス氏は次のように語っています。「当社は、レニショーの精密計測技術を長年知っています。最も重要なのは、レニショーが製造プロセスを理解しており、材料のセットアップ、機械のキャリブレーション、そして当社の新しい生産オペレーションに対する要件を理解していることです。」

「AM 400 積層造形システムで印刷したサンプルの高品質に、私たちはすぐに満足しました。金属 3D 印刷技術と従来の機械加工プロセスは互いに補完し合うと考えており、AM 400 は後処理手順の簡素化にどのように役立つかを明確に示してくれました。」

ソフトウェア

3D Metalforge は、部品を印刷する前に、Solid Works ソフトウェアを使用して最初の 3D CAD 設計を開始し、必要に応じて Autodesk ソフトウェアを使用して部品の印刷可能性を確認します。

次に、Renishaw の QuantAM ビルド準備ソフトウェアを使用して、サポート構造を最適化し、部品をまっすぐにして、最終的な印刷ファイルを設定します。その後、AM 400 ソリューションを使用して印刷作業の大部分を完了しました。

3D Metalforge は、積層造形システムのリモートプロセス監視用に特別に設計された Renishaw の InfiniAM Central ソフトウェアも使用しています。 InfiniAM Central を使用すると、ライブ AM 処理をほぼリアルタイムで観察し、処理履歴データを確認できるほか、システム情報を高度なグラフィカル形式で表示して、直感的で詳細な分析を行うことができます。

結果

AM 400 は、設置および稼働開始から 18 か月が経過しましたが、3D Metalforge の生産工場で最も多く利用されている金属 3D プリンターとなっています。ウォーターハウス氏は、AM 400 の稼働時間、精度、信頼性は優れているとコメントしました。

彼は、3D Metalforge がテクノロジー機器会社に完全なエンドツーエンドの金属 3D 印刷サービスを提供した例を挙げました。「この機器会社の要求は、金属トレイ部品を最適化し、製品自体のパフォーマンスを向上させることでした。従来の製造技術では期待された設計目標を達成できなかったため、顧客は当社に金属 3D 印刷ソリューションを求めました。」

部品の元の設計は積層造形に適していなかったため、3D Metalforge はまず部品を再設計しました。メッシュ構造を採用して軽量化し、部品の形状を調整して部品をまっすぐにし、印刷しやすくしています。彼らはいくつかのプロトタイプを印刷し、部品の設計を最終決定する前に、それらを最終製品に組み立ててテストしました。

現在までに、3D Metalforge は AM 400 システムで 100 個以上の複雑な金属部品を印刷しており、品質管理合格率は 100% です。付加製造設計は部品の重量を軽減するだけでなく、部品の性能も向上させます。

3D Metalforge は、付加製造の標準と認証の分野で大きな発展が見込まれるほか、産業用部品の高品質化に対する需要も高まっていくと予測しています。積層造形技術を採用する業界が増えるにつれて、金属積層造形専用の金属粉末の種類も増えると予想されます。

3D Metalforge は、より多くの積層造形システムを導入し、より大型の部品をより多く、より多様な金属粉末を使用して製造したいと考えています。同社はまた、急成長を遂げているアジア市場にさらなる工場を開設する計画だ。現在、3D Metalforge は米国で市場を開拓し、ソリューションを充実させており、米国は同社の特徴的な金属積層造形サービスブランドにとって最大の市場の一つであると考えています。

詳細については、www.renishaw.com/additive をご覧ください。

金属3Dプリントでは、すべての部品を再設計する価値がある

3Dプリントはメーカーが低コストで拡張現実用の導波管コンポーネントを作成するのに役立ちます

マンヘン独占インタビュー：HP Colorと手を組んで世界を征服し、3Dプリント業界は再編される

「あなたの夢を実現するスマート製造」Liantai 3Dプリントクリエイティブコンテストが厦門で成功裏に終了

研究者らが金属3Dプリントにおける欠陥形成を予測する方法を発見

Walkolution が革新的な 3D プリントトレッドミルデスク TheraFloor を発売、新しいオフィストレンドをリード

BMWは3Dプリントを使用してロボット固定具の重量を20％～30％削減し、生産効率と環境上の利点を大幅に向上させました。

マグネシウム-アルミニウムスピネルシェル構造で強化された耐熱衝撃性3Dプリントセラミック

【アディダスCEO：靴の生産は欧米に戻る】3Dプリントの進歩で、多くの外資系企業が中国での製造業を放棄することになるのか？

ロシアのヘリコプター、2020年に部品の積層造形プログラムを開始

Desktop Metal が Shop System+ および Shop System Pro ソフトウェアアップグレードをリリース

推薦する

Antarctic Bearが2018 CESにご案内：新しい3Dプリンターをざっとご紹介

ボーイング、3Dプリント航空機部品の仮想ライブラリの特許を取得

4本足の3Dプリントフレキシブルロボット - さまざまな地形に簡単に対応可能

戦闘機の軽量化はグラム単位で測定され、中国の軍事産業は 3D プリントを極限まで進めています。

起亜の最新コンセプトSUVは3Dプリント技術を採用

高解像度の写真: 医療用 3D プリントケース、アーチ型の足、肝臓と胆嚢、心臓、心血管系など。

Aectual、リサイクル可能な3Dプリント木材を発売

科学の進歩: ハワイ大学の研究者がウェアラブル汗センサーを3Dプリント

中国科学院物理化学研究所は液体金属と3Dプリントを使って超小型車両を製作した。

3D プリントとは一体何でしょうか?お伝えします

南京大学第一付属病院は、天機ロボットと3Dプリント技術を組み合わせて、人工関節周囲大腿骨頸部骨折手術の治療を完了した。

北京アマテの3Dプリント完全分解性末梢吸収性血管ステントシステムがFIMテストを完了

国内原子力産業における3Dプリント技術の応用一覧

世界で2例目！ 83歳の女性患者が、パーソナライズされた3Dプリント多孔質タンタルを使用して膝関節全置換術を完了

上海連泰は、メーカーの革新を支援するため、工業用グレードの3Dプリンターを深圳華強北に導入する