Markforged は、部品の機械的強度を予測し、設計プロセスを簡素化するカーボンファイバー 3D プリントのシミュレーションソフトウェアをリリースしました。

2022年11月15日、Antarctic Bearは、Makrforgedがシミュレーションテストツール「Simulation」のリリースを発表したことを知りました。これにより、ユーザーは部品の強度をシミュレートしてから最適な印刷パラメータを生成し、複合3Dプリントの印刷プロセスを加速できます。 Markforged (NYSE: MKFG ) は連続炭素繊維 (CCF) および金属押し出し 3D プリンターで最もよく知られていますが、優れたソフトウェアの開発にも取り組んでいます。 Makrforged は、2019 年に印刷管理ツール Eiger を最初にリリースし、続いて 2021 年に Digital Forge ソフトウェアポートフォリオをリリースしました。

シミュレーションは使いやすいため、さまざまなユーザーが印刷前にモデルを検証できます。ユーザーは安全係数と荷重を入力して、部品のさまざまな部分に必要なサポート構造、材料、その他の設定を作成できます。レーシング会社 Larsen Motorsports は、アルミニウム部品の代替として、レーシングドライバーの Josette Roach のために特注した複合ステアリングホイールを CCF (連続炭素繊維) 3D プリントで製造しました。「シミュレーションを使用してテストし、満足のいく設計になるまで何度も繰り返し実行できるようになりました」と、ラーセンモータースポーツのオペレーションディレクターであるブライアントッチ氏はこのデバイスについて語ります。「10 個の異なる部品を印刷する代わりに、すべてをシミュレーションで実行できます。」

△ レーシングドライバーのジョゼット・ローチが、シミュレーション技術を使用して 3D プリントされたカスタムステアリングホイールを手に持っています。画像提供：Markforged。

「シミュレーションにより、お客様は検証済みで最適化されたモデルを使用して、連続繊維強化による 3D プリントされた高度な複合部品の動作を事前に予測できるようになり、製造業務に Digital Forge をより深く導入できるようになります」と、Markforged の CEO である Shai Terem 氏は述べています。「シミュレーションのようなソフトウェアの革新は、工業部品の生産を必要な場所に届けるという当社の目標の中核です。」

シミュレーションの利点は何ですか?

Markforged は、部品のパフォーマンスを検証する高速で自動化された方法を提供し、最終的には、最も要求の厳しい最終用途アプリケーションに合わせて正確に最適化された部品を迅速かつ簡単に印刷できるようにします。スライサー内でシミュレーションを行うということは、多くの場合コストと時間がかかる、長い設計、印刷、ブレーク、テストのサイクルが不要になることを意味します。

●シミュレーションにより、ユーザーは 3D プリントされた部品が産業用途に必要な強度を備えているかどうかを印刷前に確認できます。積層造形に最適化された強力なシミュレーションテクノロジーにより、ユーザーは誰でも部品をシミュレーションしてテストし、パフォーマンス要件を満たすことができるため、印刷パラメータを構成する際の推測作業が不要になります。

●シミュレーションにより、設計、印刷、テストの反復サイクルとやり直しの遅延が削減され、信頼性の高い部品をより早く提供できるようになります。専門知識と時間のかかる分析を必要とする従来のシミュレーションツールとは異なり、Simulation は Eiger (2019 年に Markforged がリリースしたソフトウェア) に統合され、積層造形向けに合理化されているため、ユーザーは使い慣れたスライスおよび印刷ワークフロー内で部品をテストできます。

●シミュレーションにより、必要な材料の量と連続繊維強化材を自動的に最適化することで、3D プリント部品のコストが削減されます。強度、コスト、印刷速度に関するユーザーのニーズを満たすように最適化された設定により、部品の過剰構築や材料の無駄を回避します。従来の 5 ～ 25 回の試行錯誤による印刷実験をシミュレーションテストに置き換えると、部品 1 個あたり数百ドル、場合によっては数千ドルを節約できます。最終的には、繊維強化複合部品の使用が拡大し、より多くの金属工具や最終使用部品をより速く、より安価に、より簡単に交換できるようになります。

デジタル製造の拡大
Markforged は、拡張されたソリューションプラットフォームを使用して、ソフトウェアを製造現場にさらに拡張することを目指しています。長期的なソフトウェア使用料によって継続的な収益が得られるため、企業の収益性が向上します。エンジニアが日常的に使用する主要なソフトウェアインターフェイスの 1 つとして、Markforged はワークフローで大きな役割を果たすことができます。同時に、Markforged の CCF 3D 印刷プロセスも独特であり、最も適した CCF 部品を製造するには、ユーザーはその技術を習得する必要があります。

ソフトウェアは生産プロセスにおいて重要な要素です。 Markforged のソフトウェアが印刷プロセスを適切に設計するのに役立たなければ、プリンターはますます使いにくくなるでしょう。特定のプロセス、特に金属粉末床溶融結合では、通常、企業内でその技術を習得できるのは少数の人だけです。半自動プロセスにより、非常に少数の設計者が関与することなく、1 人の人間が何百万個ものクラウンとブリッジを製造できます。これは多くの連続製造アプリケーションにも当てはまります。しかし、店舗内外の問題を解決するためにツールを使用するには、それを使用できる人が多数存在する必要があります。従業員が Markforged 3D プリンターを使用する必要があるのに、そのための設計方法を知らない場合、実際にプリンターを使用することは決してありません。

連続炭素繊維は、幅広い用途を持つ技術です。重量を軽減したり、他の方法では不可能だった新しい部品を作成したり、複雑なコンポーネントを完全に再設計したりするために使用できます。ただし、現場の全員がソフトウェアを導入できるようにするには、ソフトウェアを非常に簡単に、すばやく習得できる必要があります。この場合、Markforged のソフトウェアへの投資は、収益を生み出す機会であるだけでなく、テクノロジーの発展を妨げる障壁を取り除くために必要なアプローチでもあります。

Markforged は、部品の機械的強度を予測し、設計プロセスを簡素化するカーボンファイバー 3D プリントのシミュレーションソフトウェアをリリースしました。

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