プロトタイプ開発、3D プリントと CNC のどちらを選択すればよいですか?

プロトタイプ開発、3D プリントと CNC のどちらを選択すればよいですか?
製品開発をサポートするために製品プロトタイプを製造する場合、3D プリントと CNC (コンピュータ数値制御) フライス盤の 2 つのプロトタイプ作成プロセスを検討する必要があります。では、特に設計と製品仕様がまだ確定していない場合は、特定のアプリケーションでこれら 2 つのプロセスをどのように選択すればよいのでしょうか。具体的な事例を組み合わせることで、2 つのプロセスのそれぞれの特性を理解することができます。

3D 印刷プロセスの利点:
1. 金型が不要で、時間やコストに影響を与えることなく複雑な形状を製造できます。これにより、ユーザーは少量の部品を迅速に提供し、柔軟性と俊敏性を持って設計変更に適応できるようになります。
2. 並列部品処理フローをサポートし、時間を節約します。ユーザーは、単一のプロジェクトで複数のパーツを作成したり、単一のパーツの複数のバージョンを作成したり、異なるプロジェクト用に複数のパーツを作成したりできます。
3. 部品の製造に複数のセットアップを使用する必要がなく、オペレーターの監視や介入も必要ありません。ジョブが開始されると、部品が完了するまでマシンが稼働します。

時間とコストに関する図解<br /> 次の例では、人件費率として 37.00 ドル/時間を使用します。 1 時間あたりの機械時間コストについては、これらの例では 3D プリントと CNC* の両方に 1.00 ドルの値を使用します。拡張体積に基づく材料コストは、3D プリントでは 1.00 ドル/in3 ですが、CNC では 0.50 ドル/in3 になります**。 (ポータブルパレットと産業用ロボットアダプタを例に挙げます)

画像提供: Stratasys
品質特性
1. 材料。 3D 印刷プロセス全体では、幅広い材料カテゴリを処理できますが、各テクノロジでは 1 つのクラスの材料しか処理できず、そのクラス内の少数の材料しかカバーされません。 CNC は多種多様な材料を加工することができ、材料の各カテゴリには多くのオプションが含まれており、制限要因は材料が機械加工できるかどうかです。
2. 材料特性。 CNC 加工後、得られた試​​作品の機械的特性は原材料とほぼ同じになります。 3D プリント後、試作品の特性は原材料の特性と同様になりました。また、3D プリントされた部品は、プロセスの層状の性質により異方性になることが多いことにも留意してください。
3. CNC プロセスの許容範囲が小さくなります。
4. CNC表面仕上げが優れています。

画像提供: Stratasys
許容誤差と仕上げだけを考慮すると、CNC が間違いなく最良の選択です。しかし、コスト、人手、納期などの総合的な要素を考慮すると、3D プリント技術には明らかな利点があります。したがって、3D プリント技術を使用する場合、設計上の考慮事項には次のものが含まれます。
• 部品のサイズと注文数量 − 小さな部品をバッチで生産する方が経済的です
• 部品のサイズと設計の複雑さ − 中程度から高度の複雑さを持つ小中規模の部品が理想的です
• 部品の表面積と境界ボックスの容積 – 立方インチあたりの表面積が大きいほど、機能が多くなります

ドライバーには以下が含まれます:
• 迅速かつ効率的な製品配送
• 複数の設計反復が可能であることを確認する
• デザインは変更可能

出典: ストラタシス

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