3D プリントと循環型経済: 射出成形

出典: Additive Light

射出成形図射出成形とは、プラスチック粒子を金型のキャビティに押し込み、圧力と熱の作用で特定の形状に成形することを指します。 CNC 加工などの他の従来の製造プロセスと比較すると、射出成形では廃棄率が低くなるため、元のプラスチックブロックまたはシートの割合が大幅に削減されます。しかし、これは、廃棄率がさらに低い 3D プリントなどの付加製造プロセスにとってはマイナスとなる可能性があります。全体的に、これは初期生産を通じて多くの廃棄物を生成しない方法です。射出成形に伴う欠点としては、立ち上げ、成形、ツール作成にかかるコストが高いことが挙げられます。持続可能性の観点から、この製造技術を積層造形と比較します。

射出成形の場合、廃棄物の輸送は大きな問題ではありません。材料を射出成形装置に入れる前に、材料を準備することが重要です。この種の廃棄物の場合、工場や製造環境のレイアウトはさらに重要になります。同様のアイデアは積層造形でも得られます。通常、積層製造装置には材料を供給する必要があり、材料の輸送は工場または製造環境のレイアウトに依存します。

金型キャビテーション

この種の製造では、在庫の廃棄を念頭に置く必要があります。射出成形システムは生産性が高いです。この比率は 2 つの要因によって決まります。
•サイクル
•金型キャビテーション<br /> サイクルタイムとは、機能、ジョブ、またはタスクを開始から終了まで完了するのに必要な時間です。サイクルタイムは、プロセスの合計期間と実行時間を区別するために使用されます。金型キャビテーションとは、成形プロセスの基礎となる空きスペースの生成を指します。したがって、金型のサイズに応じて、サイクルタイムは異なります。射出成形システムを使用すると、大量の製品をかなり迅速に生産できます。組織が第三者向けにオブジェクトを自由に作成できる場合、追加の在庫が発生する可能性があります。これは、サードパーティ企業がより多くの製品を必要としているときに、サプライヤーが単に大量生産するケースである可能性があります。積層造形の生産性は、サイクル時間と印刷するオブジェクトのサイズによって決まります。この時点では大量の材料を印刷する時間が十分にあるため、在庫の無駄が少なくなります。

サイクル

射出成形と積層造形の場合、待機時間が大きな違いとなります。長年にわたり、3D プリント技術は効率と速度の面で大幅に向上しました。しかし、射出成形などのプロセスでは、数十年の使用を通じて生産性が向上し、確立された生産性率を実現しています。

どちらの製造方法でも、過剰加工は問題になりません。射出成形と 3D プリントはどちらも、迅速な設計プロトタイプの構築に最適です。著者は、最大の問題点は処理にあると考えています。 3D プリンターの場合、後処理は大きな問題です。射出成形部品には後処理に関する問題がありますが、現時点ではほとんどの 3D 印刷システムほど明白ではありません。これにより、生産にかかる時間とエネルギーが節約されます。

プラスチックと循環型経済

最後に、射出成形によって製造された製品のリサイクルと再利用の可能性について説明します。射出成形部品のリサイクルには、再溶融と溶融濾過が必要です。リサイクル材料の適切な再溶融は、非常に低いせん断速度と押出機内の溶融温度の下限で発生します。せん断速度とは、ある材料に進行性せん断変形が適用される速度を指します。せん断変形は、材料が変形し、平行な内部表面が互いに滑り合うときに発生します。目的は、元の材料を穏やかに再溶解し、材料の特性を確実に維持することです。適切な溶融濾過プロセスにより、溶融物からセルロース、金属、木片などの汚染物質が除去されます。ろ過とは、流体のみを通過させる媒体を追加することで、固体を流体（液体または気体）から分離するさまざまな機械的、物理的、または生物学的操作のいずれかです。従来技術の溶融濾過は完全に自動化されており、手動操作手順を必要としません。溶融物は低圧で連続的に濾過され、直径 70 ミクロンほどの小さな粒子も除去できます。同様のプロセスは 3D プリント材料にも適用できます。

どちらのプロセスでも、過剰生産が持続可能性の重要なポイントとなります。射出成形に関連する高額な初期コストを考慮することが重要です。射出成形による物体の作成は、大量の物体を作成するプロセスであるため、通常は多額の費用がかかります。その結果、さまざまな製品を長期間にわたって在庫として保管する必要が生じる可能性があります。これらの製品は現時点では明確なニーズがないまま作られる可能性があるため、これは無駄です。 3D プリントでは製品の作成に時間がかかりますが、後で使用するために余分に印刷するのではなく、注文に対して特定の数の製品を作成するように設計されています。

このシリーズでは、3D プリントが優れたソリューションであることを認識することが重要です。従来の製造環境における実行可能な選択肢としては、依然として批判的である必要があります。廃棄物の削減に関しては、批判的にならなければなりません。これには、誤ったプロセスにおける無駄の削減も含まれる必要があります。これにより、循環型経済に関する興味深い研究を実施できるようになります。

3D プリントと循環型経済: 射出成形

南方科技大学の葛奇氏/西安交通大学の袁超氏：セラミック4Dプリント研究の最新進展

愛好家必見！ネットワーク化された 3D プリンター管理システム

過去2年間で200人以上が3Dプリント銃の製造で逮捕されている

UOW の研究者が先天性耳の奇形と闘うために 3D Alek バイオプリンターを開発

Maodou TechnologyがVRモデリングソフトウェアの教育版をリリース、3Dプリントモデリングの心配は不要

米国の企業が来年、3Dプリント人工肉の販売を開始するかもしれない。ぜひ味わってみて！

新華社通信：3D プリントは私たちの生産と生活にどのような影響を与えるのでしょうか?

3Dスキャンカスタマイズメガネ、フレーム価格370ドル、レンズ別、月間50組販売

ボッシュ、Ultimaker 3Dプリンターの導入を世界規模で拡大

ゲーム・オブ・スローンズについて語りたいなら、このドラゴンの卵がどのように 3D プリントされたかを知る必要があります。

推薦する

新たな挑戦！金属3Dプリントがファッションや高級品業界にどのような影響を与えているかをご覧ください

14Trees、世界中で無差別印刷を実現できる新しい建築用3Dプリンター「Iroko」を発売

北京天元が高速（48万回/秒）レーザー3DスキャナFreeScan X7をリリース

自動化、インテリジェンス、3Dプリンティング…製造業におけるイノベーションのペースは止まるところを知らない

中国は3Dプリント技術の特許を最も多く保有する国

モンタナ工科大学、先進的な製造能力をさらに向上させるため、3D プリント施設に数百万ドルを投資

3Dスキャン→3Dプリント、Huawei Honor V10の神レベルのアクセサリー

ポリライトプロジェクトは、工業情報化省の2023年産業インターネットパイロット実証公開リストに選ばれました。

椅子の印刷：中国初の 3D プリント椅子の作成

カラーウォーターペン + 3D プリント、マスターがエントリーレベルの FDM を使用してカラフルなモデルを印刷する方法を教えます。

Zhishu Technologyは、整形外科用に特別に設計された電子ビーム金属3DプリンターQBEAM Med200を発売しました。

従来の工作機械から3Dプリンティングへと移行した巨人たち

真面目な質問です。大学で 3D プリントを学ぶ価値はあるのでしょうか?雇用の見通しはどうですか? 【ディープベア】

Authentise が Flows シリーズのワークフロー管理ソフトウェアの最新バージョンをリリースし、従来の製造業に 3D プリント体験をもたらします。

研究者らが開発した3Dプリント空気圧ロジックモジュールは、空気圧のみを使用してソフトロボットの動きを制御できる。