国内のFDM 3Dプリンターメーカーのほとんどが抱える問題点を記事で明らかに

元のタイトル: 「「安定した」 3D プリンターとは何ですか?」

南極熊紹介： FDM 3Dプリンターは野生成長の段階を過ぎて、本当の強さの競争に入りました。このとき、「安定性」が再び話題になっています。

書き始める前に、タイトルに「安定」と「信頼性」のどちらを使うべきか長い間考えました。最終的に私は「安定」を選択しました。なぜ「信頼できる」を選ばなかったのかというと、まだその段階に達していないというのが正直な気持ちです。

では、「安定した」3D プリンターとは何でしょうか?この問題について議論する前に、ここで言及されている 3D プリンターは FDM 技術に基づく 3D プリンターであることを理解する必要があります。この前提を理解した上で、私たちのコミュニケーションはいくつかの条件を満たす必要があると言わざるを得ません。

1. FDM 3D プリンターを理解する必要があります。
2. FDM 3D プリンターで何ができるか知っていますか?
3. 「安定性」を重要な要素とする FDM 3D プリンターが必要な場合。

上記の点を理解していただければ、今日お話しする核心的な問題、「安定した」3D プリンターとは何かという問題に正式に入ることができます。

まず、「安定性」とは安定した印刷性能と定義します。ここでの性能は結果性能またはプロセス性能、つまり安定した印刷結果性能と安定した印刷プロセス性能です。では、安定した印刷性能を得るにはどのような特性が必要なのでしょうか?これを式でまとめてみましょう:

安定した構造設計 + 安定した生産プロセス + 安定した印刷出力 = 安定した印刷性能

上記の式を分解して、まずこの安定した構造設計について説明しましょう。

FDM 3D プリンターについて知っている人なら、FDM 3D プリンターは一般的に、I3、パラレルアーム、UM、MB、COREXY 構造の 5 つの構造設計に分かれていることを知っています。これら 5 つの構造にはそれぞれ長所と短所がありますが、比較的安定した構造となると、UM 構造と MB 構造が最適です。実際、これら 2 つの構造は XYZ 構造であり、つまり、XYZ の 3 軸は 2 つの独立したステッピングモーターによって独立して制御されます。しかし、両者にはいくつかの違いがあります。MB構造とUM構造の最大の違いは、MB構造のX軸モーターとワイヤフィードモーターがモーションアセンブリ上にあるため、Y軸の負荷が増加しやすいことです。UM構造はプリントヘッドを最も軽くし、クロス構造でノズルの印刷安定性を制御します。2つの構造のどちらかを好むとすれば、私はUM構造の方が好きです。

構造設計に密接に関係するもう 1 つの部分は、3D プリンターのシェルです。シェルの材質も構造の安定性に影響を与える場合があります。FDM3D プリンターのシェルには、木材、プラスチック、板金など、さまざまな種類があります。現在、市場ではプラスチックシェルと板金シェルが特に人気があり、木製シェルは基本的に歴史の舞台から退いています。プラスチックハウジングと板金ハウジングを比較すると、板金ハウジングの方が比較的強度が高く、安定性が高く、摩耗も少ないです。プラスチックシェルは比較的軽く、シンプルで鮮やかです。「安定性」という観点から考えると、私は板金シェルの方が好きです。

次に、この安定した生産プロセスについてお話ししましょう。現在、3Dプリンターは主に組み立て式で生産されており、つまり、すべての原材料を外部から購入するか、カスタマイズしています。3Dプリンターメーカー自体は部品を生産していないため、ここではまず、3Dプリンターの生産プロセスにどのような部品が含まれているかを理解する必要があります。

製造プロセスの観点から見ると、3D プリンターの製造リンクには、材料の選択、組み立て、デバッグ、検査、パッケージングが含まれます。

現在、多くの3Dプリンターが小規模な工房で生産されていることがわかります。いわゆる小規模な工房は、一般的に単純な生産プロセスを指します。材料の選択に関しては、これらの小規模な工房は主にオンラインまたは小規模なメーカーから原材料を購入し、組み立て、デバッグ、検査はすべて1人で完了する場合があります。この部分は、1人が機械を組み立てていると理解できます。

「安定した」3D プリンターは完全な生産ラインによって生産される必要があり、つまり生産プロセスは科学的に設定および管理される必要があります。一般的に、通常のメーカーはいくつかの標準要素を備えている必要があります。

1. プロフェッショナルな経営陣
2. 専門家の育成
3. リーン生産方式

上記の標準要素に加えて、3D プリンター製造業者は、その生産が ISO9001 品質管理システムに合格しなければならないという条件を満たす必要があります。

多くの人が ISO9001 品質管理システムについて聞いたことはあっても、十分に理解していません。実際、ISO9001 品質管理システムは、一般的に次の 7 つの部分で構成されています。

1. 組織構造と背景
2. リーダーシップの役割の説明
3. 品質計画（リスクと機会の評価など）
4. 組織的支援（訴訟提起）
5. 運用と実装
6. パフォーマンス評価
7. 継続的改善

3D プリント製造業者が完全な ISO9001 品質管理システムを備え、それを実装できる場合にのみ、少なくともこの 3D プリント製造業者が安定した生産を保証できると想定できます。

安定した構造設計と安定した生産リンクが印刷プロセスのパフォーマンスを効果的に保証する場合、安定した印刷出力は実際の印刷と印刷結果のパフォーマンスに絶対的な影響を与える要因となります。

もちろん、印刷結果に影響を与える要素はたくさんありますが、今日は主に3Dプリンター自体の機能の観点から皆さんにお伝えしますので、ご参考ください。

印刷出力において、印刷結果のパフォーマンスに影響を与える重要な部分は、プリンターのレベリング機能です。レベリングは印刷出力の基本的なリンクです。プラットフォームが水平でない場合、印刷されたオブジェクトまたは結果のパフォーマンスは保証されません。現在、市場に出回っている FDM 3D プリンターのレベリング方法には、手動レベリング、半自動レベリング、自動レベリングの 3 つが主に存在します。いわゆる手動レベリングは、プラットフォームを目視または A4 用紙の摩擦テストを使用して調整することです。半自動レベリングは補助レベリングとも呼ばれ、手動レベリングに基づいてユーザーがプラットフォームを水平にできるように、音声またはテキストプロンプトを追加します。自動レベリングは、マシン自体のソフトウェア設計に完全に依存しています。プラットフォームの傾斜を計算し、ノズルが移動して水平になると、自動的に Z 軸補正を実行して水平を実現します。

ユーザーの観点から見ると、多くのユーザーは専門家ではないため、プリンターの水平調整機能はシンプルであればあるほど良く、できればボタン 1 つでプリンターを自動的に水平調整できるものが望ましいです。

電源オフ再開印刷、断線検出、APPリモート監視機能は、印刷出力プロセスに問題がないことを効果的に保証し、印刷結果のパフォーマンスを保護できるため、ユーザーの間で非常に人気があります。

これら 3 つの機能のうち、私は個人的に APP リモート監視機能を好みます。この機能により、ユーザーは食事中や自宅にいるときに印刷状況を心配することなく、いつでもどこでもマシンの印刷状況を確認できるからです。この機能により、印刷プロセスが心配なときにいつでも印刷状況を確認でき、印刷プロセスで問題が発生した場合は、携帯電話を使用してリモートで印刷を操作したり停止したりすることもできます。このようなリアルタイム監視機能により、印刷プロセス全体を制御できるようになります。

本日私が述べたことは、印刷装置自体の観点から「安定性」の要因が何であるかをお伝えし、現在の FDM 3D プリンターメーカーに参考意見をいくつか提供することに過ぎません。私の記事がお役に立てば幸いです。

著者: CF

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