SLS 技術と熱可塑性材料が射出成形のルールを書き換える方法

出典: 3DSYSTEMS

現在、熱可塑性プラスチックは製造業の主要材料となっており、多くの用途で鋼鉄に取って代わっています。熱可塑性プラスチックは耐久性に優れ、長寿命の用途に適しています。現在、産業界はこの貴重な材料を利用して、3D プリントの利点を享受し、熱可塑性プラスチックの使用を拡大し、従来の製造の制限を超えた設計の自由を獲得することができます。射出成形では設計機能が制限されますが、SLS 積層造形により、設計者はより多くのことを達成できる自由が得られます。 SLS テクノロジーと材料が製造業にどのような新しい影響を与えるかを見てみましょう。

SLS テクノロジーと SLS 材料に関するホワイトペーパーをダウンロードしてください: http://global3dsystems.mikecrm.com/dOan8AJ

エンジニアは、希望する特性に基づいて特定の材料を選択できます。

強い/硬い
️柔軟性/耐久性
弾力性/ゴムのような
耐熱性に優れている
高い伸び
高い衝撃強度
食品グレード
医療グレード
難燃性
......

SLS は射出成形と比べてどのように改善されていますか?
射出成形部品のベストプラクティス設計ガイドラインは設計者に制約を課しますが、3D プリントは射出成形部品設計のいくつかの「基本」を完全に排除することで設計者に自由を与えます。

壁の厚さは固定されているが、SLSではない

設計者は必要な場所に材料を配置するオプションを利用できるようになりました。これにより、壁の厚さが固定された設計に比べて、材料コストとモデリング時間を削減しながら、材料効率とコンポーネントの強度を向上させることができます。

制限的なリブ形状、ただしSLSではない

射出成形用に設計する場合、設計者はコンポーネント設計にリブを追加するときに「基本原則」に従う必要があります。どちらのルールも、射出成形プロセスの問題 (不十分な金型充填、パッキング、および一貫性のない冷却速度によって発生する空隙) やコンポーネントの美観 (リブの背面の凹み) を設計者が回避できるようにするためのものです。

最低コストで動的な設計変更を実装

SLS 3D プリントでは、金型の代わりに CAD データが使用されます。 CAD データをすばやく編集できるため、設計変更を即座に実行でき、その後の生産を待つことなく実行でき、ツールコストを節約できます。

機内搭載部品の在庫が減少

中東の大手航空会社は、航空機の地上滞在時間 (AOG) を短縮するとともに、航空機の飛行を維持するために必要な大量の部品在庫を合理化するという問題に対処したいと考えていました。同社は、一般的な航空宇宙材料よりも 10 パーセント軽量な FAR 25.853 準拠の難燃性ナイロン材料である 3D Systems の DuraForm FR1200 SLS 材料を使用して、合理化された 3D スキャン、設計、印刷システムを開発しました。エンドツーエンドのプロセスにより、軽量の客室内装部品をオンデマンドで生産し、航空機にすぐに取り付けることができます。 ‍

カスタムフットウェア

ハイテク衣料スタートアップのWiivv Wearablesは現在、足の写真をデータポイントに変換するアプリでデザインされたカスタムスニーカーインソールを数千個販売している。その後、Wiivv は独自の商用画像処理ツールを使用して、3D Systems SLS プリンターでの 3D 印刷用にデータを変換しました。 Wiivv のカスタムインソールは大成功を収めたため、パーソナライズされたアーチサポートを備えたカスタムサンダルのラインも立ち上げました。

カスタマイズされた医療機器

3DスキャンシステムとCADコンピュータ支援設計システムにより、精密な人体データに基づいて小児用側弯症矯正器具の矯正計画を直接設計し、側弯症矯正に必要な正しい矯正位置と最適な矯正力を正確に把握することが可能です。 3D プリント技術の加工特性により、完成した脊柱側弯症用装具が設計データと完全に一致することがより確実になり、装具設計者を悩ませる成形精度の問題が完全に解決されます。