3D プリントワックスパターンデジタル鋳造ソリューション - インベストメント鋳造の新しい方向性

3Dプリントワックスモデルのデジタル鋳造ソリューションは、Invest Castが鋳造生産の時間とコストを大幅に削減し、それによってビジネスを拡大するのに役立ったと理解されています。

チャレンジ：
標準的な鋳造プロセスを変更することなく、インベストメント鋳造プロセスの機敏性、柔軟性、コスト効率を向上させる
解決：
3D Systems の ProJet MJP 2500IC プリンターを使用してデジタルインベストメント鋳造用のワックスパターンを作成する
結果：
鋳造のリードタイムを6～12週間から2～5日に短縮
より良い最終製品を得るために、同じ部品をコスト効率よく複数回繰り返します。
部品をより早く、より安価に提供することで顧客基盤を拡大します
小ロット生産鋳造の新たな機会

1981 年に設立された Invest Cast は、イノベーションを重視しながら、鋳造、機械加工、製造事業を着実に成長させてきました。 Invest Cast は、最新のテクノロジー、トレーニング、技法を活用し、米国に 3 つの施設を構え、高品質の精密鋳造品を生産し、革新的な業界および技術経験を提供しています。

Invest Cast は顧客に優れたサービスを提供することに尽力しており、そのために 3D Systems ProJet MJP 2500IC を 2 台購入しました。これは 3D Systems が発売した新しい 100% RealWax™ ワックス 3D プリンターで、高速でコスト効率に優れた、ツール不要のワックスモデル製造を実現します。この新しい 3D 印刷ソリューションは、金型をなくすことで、設計から鋳造部品への移行にかかる時間と費用を削減し、ワックス材料を標準的なインベストメント鋳造ワークフローにシームレスに統合します。

VisiJet M2 ICast 100%ワックス素材は、標準的な鋳造ワックスの溶解および燃焼特性を備えています。
Invest Cast 社は、ProJet MJP 2500 IC で印刷された部品は表面仕上げ、寸法安定性、鋳造品質が優れており、より高い効率でより多くの顧客にサービスを提供できるようになったと述べています。彼らの立場は、従来の製造に必要な時間のほんの一部で、高品質の鋳物を迅速に生産できる、少量で工具を使わない生産ソリューションを導入することです。

キャスティングのスピードと柔軟性<br /> 金型を使用せずに最終鋳造品を作成できるため、Invest Cast の顧客は複数の反復を迅速かつコスト効率よくテストでき、最終的により優れた最終部品を実現できます。

Invest Cast 社のプロトタイピング専門家である Al Sinki 氏は、ProJet MJP 2500 IC によって、インベストメント鋳造プロセス中の生産時間が大幅に短縮されたと述べています。「多くの場合、モデルから金属部品に至るまでは 2 ～ 5 日で済みます。」以前の平均リードタイムは約 6 ～ 12 週間でした。高品質の鋳造部品を迅速に提供できる能力により、Invest Cast は従来の鋳造所とは一線を画し、顧客に優れたサービス体験を提供します。

最終的な鋳造部品を作成するのに金型は不要で、Invest Cast の時間とコストを節約できます。13 年間にわたり鋳造所向けに 3D プリントのプロトタイプを製造してきた Hinkey 氏は、3D Systems の新しいデジタル鋳造ソリューションに感銘を受けました。 Xinji は、優れた生産速度と経済的な試作コストに加えて、コンポーネントの高品質も顧客に好まれる重要な理由であると考えています。「2500 IC で印刷したプロトタイプの表面仕上げは本当に素晴らしく、現在、当社の顧客は 2500 IC で印刷したプロトタイプを具体的に要求しています。」

ProJet 2500 IC の部品精度と寸法安定性により、Invest Cast は、これまでよりも細部まで精巧に、鋳造品質を高めた、より複雑な部品を製造できるようになりました。 ProJet MJP 2500 IC は、3D Systems のマルチジェットプリンティング (MJP) テクノロジーを使用して、複雑な精密金属部品に最適な厳密な公差でワックスパターンを印刷します。印刷には、標準的な鋳造ワックスの溶解および燃焼特性を持つ 100% ワックス材料である VisiJet M2 ICast 材料が使用されています。

2500 IC で製造された部品は、忠実度が高く、エッジがシャープで、表面仕上げが滑らかなため、Invest Cast は後処理時間を大幅に節約できます。Invest Cast のエンジニアリングマネージャーである Tyler Albert 氏は、次のように述べています。「当社のお客様は、公差値の向上を求めて当社に来ることが多く、そのためには通常、鋳造後の機械加工作業や、表面仕上げを向上させるための仕上げ作業が大量に必要になります。当社の 2500 IC を使用すると、これらのプロセスを排除できます。」

高い鋳造品質と経済的なコストでビジネスを拡大しましょう<br /> Albert 氏は、3D Systems のデジタルファウンドリソリューションによって可能になったプロトタイプの生産速度の加速が、Invest Cast の事業拡大に役立ち、部品のニーズに迅速に対応してより多くのプロジェクトを引き受けることができるようになると考えています。「3D プリント機能を追加したことで、顧客基盤を拡大し、これまでリーチできなかったより多くの顧客にリーチできるようになりました。多くの顧客は、欲しいものがわかっていても、それをどうやって作るのかを知りません。当社の専門知識と 2500 IC があれば、お客様が必要とするものをお届けできます。」

工具を使わずに複雑なワックス鋳造プロトタイプを製造できるため、部品あたりのコストが大幅に削減されます。 3D プリントを使用すると、従来の製造コストの数分の 1 で複雑な形状を製造でき、Invest Cast の追加ツール保管およびメンテナンスコストを節約できます。「2500 IC があれば、射出成形以上のことができるようになります」と Hinkey 氏は言います。「高品質のワックスパターンを経済的なコストで迅速に印刷できることは、試作にとって素晴らしいニュースであるだけでなく、少量生産の鋳造にも新たな機会をもたらします。新しい鋳造方法により、Invest Cast は他社に差をつけ、顧客のためにより多くのことを行うことができます。」

3D プリントされたワックスモデル、標準的な鋳造プロセス<br /> ヒンキ氏は、機器の設置は迅速かつ簡単で、わずか5時間しかかからなかったと語った。「ProJet MJP 2500 IC と 3D Sprint® は、3D Systems のファイルの準備、最適化、送信専用ソフトウェアで、非常に使いやすいです。CAD 描画プログラムの専門家である必要はもうありません。」

ProJet MJP 2500 IC は、Invest Cast の標準的なインベストメント鋳造プロセスにシームレスに統合されます。 Investment Cast は、顧客のデジタルファイルを受け取った後、そのファイルをプリンターに送信します。印刷されたプロトタイプにワックスツリーを植え、次にプロトタイプをパルプでコーティングし、加熱炉に入れてワックスを除去します。 Invest Cast は、インベストメント鋳造ワックスがシェルを通過できるようにする透過性のインベストメント鋳造シェルを使用します。「2500 IC の優れた点は、プラグアンドプレイであることです。1600 度で、ハウジング内の 3D プリントワックスをすべて溶かすことができます。

脱蝋後、準備炉に投入され、注入前に予熱されます。金属を流し込んで冷却したら、殻を取り外してワックスツリーから分離します。

次世代ファウンドリソリューション
Invest Cast の顧客は、射出成形よりも 3D プリントされたワックスパターンを好みます。鋳造所では、高品質の表面仕上げ、寸法精度、インベストメント鋳造ワークフローへの統合の容易さから、2500IC をプロセスに追加することを好んでいます。「3D プリントされたワックスパターンは当社にぴったりです」と Hinchey 氏は語ります。「鋳造作業員や経営陣から、2500IC でプリントした部品がいかに気に入っているかという話をほぼ毎日聞きます。」

ProJet MJP 2500 IC で印刷されたワックスパターンの品質、コスト、ビジネス上の利点を考慮すると、Invest Cast はデジタル鋳造ソリューションが将来の方向性であると考えています。アルバート氏は、「この技術は精密鋳造の新たな方向性となるだろう」と確信している。

出典: 3D Systems

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