無料ダウンロード: 3D プリントされた治具と固定具が効率的で効果的な生産をサポート

出典: 3DSYSTEMS

この電子書籍では、治具および固定具アプリケーションにおける積層造形 (AM) の使用について説明し、速度、コスト、機能の面で生産サポートを改善する方法について説明します。この eBook で説明されているアプリケーションシナリオは、Additive Manufacturing が提供できる生産サポートのほんの一部にすぎません。選択された例は、さまざまなアプリケーションシナリオに共通の設計原則と技術的機能を適用する機会を示しています。

治具や固定具で生産価値を高める 特定の部品や機能を実現するためでも、複数の部品の一貫性を保つためでも、治具や固定具は、製造工程の安定性と信頼性を維持し、正確で高品質な結果をもたらすためにメーカーを支援します。

治具や固定具の製造に使用される方法や材料は、以前使用されていた従来の金属金型を超えて進化していますが、治具や固定具は、その利点により、依然として製造業の重要な部分であり続けています。

CNC フライス加工用特殊治具 付加製造は優れた製造技術であり、この技術で作られた治具や固定具は、納品速度、製造コスト、性能向上の点で、従来製造された治具や固定具よりも優れていることがよくあります。
最終アセンブリで合わせ面を持つコンポーネントを使用する場合、フライス加工が必要になることがよくあります。

CNC フライス加工における一般的な課題はスピンドルの故障であり、これは通常、コンポーネントの不適切な取り付けによって発生します。この場合、安全な CNC フライス加工治具を使用すると、操作性が大幅に向上し、フライス加工部品や CNC マシンの損傷を防ぐことができます。

3D プリントは、部品の設計時の理想的な寸法ではなく、製造される部品の実際の寸法に合わせて製造できるため、固定具の安全性を確保するのに役立ちます。
デジタルワークフローを使用した 3D スキャン、設計、印刷により、他のどの方法よりも常に確実に部品を保持する、正確で安定した CNC ミリングフィクスチャが作成されます。
写真は、3D Systems の選択的レーザー焼結 (SLS) 技術と、振動に耐えるほどの強度と耐久性を備えたナイロン 12 素材である DuraForm® PA を使用して 3D プリントされたモジュール式 CNC ミリングフィクスチャです。

3D プリントは、従来の製造方法よりも高速であるため、モジュール式固定具の設計に新たな章を開きます。

3D プリントは、生産部品の主な偏差パターンを識別し、固定具に適合するさまざまな組み立てオプションを 3D プリントすることで、固定具のセキュリティを向上させ、材料と時間の無駄を減らし、より多くの利益を生み出すための迅速かつコスト効率の高い方法を提供します。
選択的レーザー焼結法を使用して部品を製造すると、従来の方法よりも最大 40% のコストを削減し、より迅速に納品できます。

新しい設計機能による機能性の向上 上記の CNC 機械加工された治具に示されているように、積層造形により、治具や固定具の設計と製造の複雑さとカスタマイズ性を高めることができます。
3D プリントでは部品を層ごとに構築するため、設計方法は減算型製造と同じ制限を受けません。利用可能な材料オプションと組み合わせると、新しい設計の自由度によって、コンポーネント全体の機能を向上させる新しい機能が可能になります。
3D プリントは、部品をより迅速かつ経済的に提供できるだけでなく、他の方法では不可能な複雑な形状やカスタマイズされた形状も実現します。 3D プリントを最大限に活用するには、部品のパフォーマンス目標を設定し、その目標に合わせて部品を設計することをお勧めします。
始める際に考慮すべきいくつかの質問を以下に示します。
機械の摩耗を減らすために、不要な重量を取り除くことはできますか?
人間工学に基づいた形状を作成すると、作業者の安全性が向上しますか?
下流のプロセスを簡素化するための最適化の機会はありますか?

3D プリントは、トポロジー最適化による軽量化、中空化またはアセンブリ統合、アプリケーションまたはユーザー向けのカスタマイズ、機械加工の範囲を超える複雑な機能詳細など、さまざまな方法で最適化できる幅広い形状を生成するためのコスト効率の高い方法です。

ベストデザインプラクティス 部品の最終的な機能を最適化するだけでなく、部品自体を最適化する設計戦略を実装することもできます。付加製造により、コンポーネントの寿命を延ばし、パフォーマンスを向上させ、不要な摩耗を抑えるのに役立つさまざまな設計戦略が可能になります。
いくつかのポリシーオプションは次のとおりです。

鋭い角を切り落とす
軽量化戦略（中空化、内部格子構造、最適化など）による質量削減
意図された用途のための設計と製造技術のための設計

3D Systems の高度なアプリケーションエンジニアチームは、プロジェクトの特定のニーズに基づいてコンサルティングを提供し、これらの戦略の実装をお手伝いします。

最適化されたドリルガイド ドリルガイド固定具は耐久性があり、製造コストが安価である必要があります。ドリル固定具を製造する従来の方法では、迅速でシンプルな設計が使用されるため、固定具が大きくかさばってしまいます。しかし、従来の製造方法は、ドリル治具を迅速かつ経済的に入手する唯一の方法ではありません。

3D プリンティングは製造速度とコストの面で非常に競争力があり、さまざまなパフォーマンス効率を実現して治具の使用率を向上させ、下流のワークフローを強化します。
3D プリントの利点の 1 つは、重量が軽減され、オペレーターがドリル治具を操作しやすくなることです。 3D プリントされたデザインは軽量化されると必要な材料が少なくなるため、積層造形されたデザインの重量を減らすことはコストの削減を意味します。

スピードは積層造形の多面的な利点です。最終的な治具を迅速に納品できることに加えて、3D プリントの高速な製造速度により設計の反復も加速され、短い設計サイクル内でツールの効率が最大化されます。

さらに、3D プリント可能な複雑な機能により、エンジニアは特定のニーズに合わせてツールをカスタマイズできます。最終的な製造時間やコストを変更することなく、換気や冷却通路などの機能を追加できます。
ここに示されている選択的レーザー焼結ドリルガイドフィクスチャは、DuraForm® PA で作られており、作業者が空中の破片にさらされるのを軽減するために、掃除機付きの集塵ダクトが組み込まれています。同じチャネルコンセプトは、冷却ラインを追加したり、酸素と炎を減らすための不活性ガスベントを追加したりするためにも適用できます。

スナップオンハウジング接続 多くの生産タスクは手作業で完了できますが、3D プリントを組み合わせることで効率が大幅に向上します。

この器具は、洗浄および輸送中に高価なモーターを保護するために契約製造業者 PPI-TimeZero によって設計されました。これらのカバーは寸法安定性があり、壊れにくく、スナップフィット部品としてモーターの周りに組み立てることができます。同社は、縫い目を挟むだけでカバーを密閉し、すぐに防水性を実現して洗浄できるようにした。

この解決策が提供される前は、各モーターを密封して洗浄するのに 30 分以上かかっていました。 50,000 個のモーターが関係する契約では、この固定具を 3D プリントすることで節約された労働時間が何倍にも増加しました。
追加の利点として、これらのカバーは再利用可能な配送ボックスとしても機能し、高価な部品の安全な配送を保証します。

このアプリケーションでは、3D Systems の MultiJet Printing (MJP) テクノロジーと VisiJet® エンジニアリンググレードの材料を使用します。 VisiJet Pro Flex は、このミッションの耐久性と機能性の要件を満たす低弾性の半剛性素材です。
画像この 3D 印刷アプリケーションにより、PPI-TimeZero は週平均 40 ～ 50 時間を節約できます。

生産能力を新たな高みに引き上げる準備はできていますか?私たちはあなたを助けるために最善を尽くします。リンク http://global3dsystems.mikecrm.com/2UfSYz9 をクリックして、より完全な [3D プリントされた治具と固定具の効果的な製造] 電子書籍をダウンロードするか、専門家と連絡を取るための予約をするか、以下の 2D をスキャンしてください。