「増加」ですか、それとも「減少」ですか?積層造形の3つの主要シナリオを明らかにする

出典: ストラタシス

一般的な製造プロセスとして、CNC 加工は常に世界中の伝統的な工業メーカーの主流技術と見なされてきました。 CNC マシンは金属の精密な「減算」加工を使用し、材料を追加するのではなく削除することで部品を作成します。

しかし、「減算」ではなく「加算」を使用すれば、より良い結果をより速く得ることができるのでしょうか? 3D プリントの付加製造技術を試してみませんか? 経済的に実現可能でしょうか?

CNC フライス加工、旋盤、または積層造形 3D プリントのうち、どの方法が金型の製造に適しているかについてはまだ議論がありますが、3D プリントには、部品、ツール、成形金型の製造において 3 つの大きな利点があります。

カスタムパーツや金型に特別な仕様が必要な場合

付加製造により、カスタムツールの製造が容易になり、製造速度とコストが削減されます。たとえば、積層造形は、カスタム金属成形金型やプレスブレーキ金型の製造における従来の方法に取って代わりました。従来、部品は A2、D2、または 4140 工具鋼を使用して製造されており、さまざまなメーカーから標準形状の既製金型が提供されています。ただし、カスタム金型が必要な場合、このアプローチは理想的ではありません。

カスタム金型の必要性は、設計段階でフィッティングと機能テストが完了した後に発生することがよくあります。多くの場合、計画外であるため、必要な特定の材料の準備に長い時間がかかり、簡単に入手できない場合があります。これは設計プロセスに影響し、コストの増加につながります。

付加製造技術は、カスタマイズされた金型の製造コストと製造期間の点でより多くの利点があります。

熱溶解積層法 (FDM) 3D プリンターを使用した付加製造技術は、CNC 加工技術に代わるもので、カスタマイズされた金属成形金型を製造できます。 100〜500 セットの処理量の場合、これは間違いなくより良い選択です。さらに、FDM は、シートメタルのオフセットおよびフレアダイをより速く、より少ない廃棄物で製造するのに適しています。付加製造は、従来の処理方法に比べて時間とコストを節約します。

部品に複雑な仕様が含まれている場合

カスタム金型やブレーキツールなどのコンポーネントには、より複雑な形状が含まれることがよくあります。

付加製造は、このような複雑な部品に最適です。異なる設計と複雑な形状を持つ部品を複数回反復できます。金型を作成する場合、特定の量の材料を印刷し、複雑なパターンに従い、利用可能な材料の使用を最適化し、より速い速度で生産することができます。ただし、CNC 加工では材料の準備に時間がかかり、利用可能な材料の利用率が低く、3D プリントほど高速ではありません。

付加製造技術を使用し、適切なプリンターを選択することで、中規模生産において、複雑な形状を少ない時間と労力で実現できます。

たとえば、Stratasys FDM テクノロジーでは、薄い金属板の成形圧力に耐えられるさまざまな高強度熱可塑性プラスチックを印刷できます。付加製造技術を使用して生産ツールを製造し、量産も可能です。

部品にラベルが必要な場合

付加製造または 3D 印刷を使用するもう 1 つの大きな利点は、3D プリンターを使用して特定のラベルを部品に印刷できることです。

今日では、部品の在庫を維持し追跡することが非常に重要です。部品に重要な情報を含むバーコードやラベルを添付することで、より正確な在庫管理が可能になります。ただし、このアクションでは、ラベルを印刷して部品に貼り付ける別のプロセスが必要になる場合があります。これは補助的なプロセスであり、通常は部品の製造とは別に行われます。

3D プリントの高度な機能により、バーコードやその他の特定の情報を部品に直接印刷し、製造プロセスに組み込むことができます。さらに、部品のラベルは「目に見えない」ようにして剥がすこともできず、赤外線装置を使用してスキャンまたは識別することもできます。これは、CNC 加工やその他の金属成形プロセスに比べて積層造形が優れているもう 1 つの明らかな利点です。

もちろん、CNC テクノロジーと積層造形にはそれぞれ独自の利点があります。 CNC 加工は常に部品製造の実行可能な方法であり、今後も使用され続けるでしょう。 3D プリントは、従来の製造技術では実現が難しい利点をもたらします。3D プリントを使用すると、製造コストと部品製造時間を大幅に削減できます。

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