詳細分析 | 積層造形の 10 の利点

出典: PTC

AM イノベーションのペースは日々加速しています。使用される機器はより安価で、より効率的です。新しい材料により、部品の性能は従来の方法で製造されたものと同等、あるいはそれ以上になることも多く、こうした新しい 3D プリント製品に対する一般の関心が高まっています。つまり、AM にまったく関与していないと、あなたもクライアントもチャンスを逃していることになります。理由は増えています。

この分野への参入コストは引き続き低下している 新しい製造方法に取り組むには多額の先行投資が必要になるのではないかと心配されるかもしれませんが、積層造形の場合はそうではありません。 AM に参入するためのコストは依然として低下しています。工業品質のプリンターは、一般的な材料と同様に手頃な価格です。もちろん、特殊な方法と材料はコストがかかりますが、ほとんどのニーズには一般的な方法と材料で十分です。

材料とエネルギーの無駄を省きます
3D プリントの基本的な定義は、部品が作成されるまで材料を計画的に追加することです。印刷は、ベース材料の層を敷くことから始まり、部品が完成するまで次の層を追加していきます。印刷プロセス中に部品のバリ取りやサポートの取り外しが必要になる場合がありますが、全体的な廃棄物は最小限に抑えられます。印刷された部品を統合すると、エネルギーと材料のコストも節約できます。
複数の部品を単一のビルドトレイアセンブリにネストすることで、時間と材料コストを節約できます。
プロトタイプ作成コストが大幅に削減されます 付加的な生産アプローチにより、時間と予算内でラピッドプロトタイピングを行うことが容易になりました。 CNC フライス加工ユニットのコストはかなり高く、その減算プロセスにより材料コストが増加します。 AM プロトタイピングは比較的安価です。

積層造形による反復テストを重ねるごとに、節約額は増加します。必要な設計調整を行い、新しい部品を印刷すると、更新された設計がほぼ瞬時に（または少し遅れて）基準を満たしていることを証明できます。

通常、小ロット生産の方が生産速度が速く、コストも低くなります。1 つの基本部品が 10,000 個以上必要な場合は、金型を準備する価値があるかもしれません。ただし、同じ部品が少数しか必要ない場合は、印刷する方が早いかもしれません。デザインファイル、プリンター、材料を集めれば準備完了です。少量生産の場合、スピードとコストパフォーマンスの点で積層造形に勝るものはほとんどありません。

少量生産メーカーは AM から多くの利益を得ることができます。
自動車部品を少量生産できる 3D プリンター。
既存の在庫をあまり必要としない 従来の製造では、交換が必要になったときに使用できるように、既製の部品を大量に保管した倉庫を維持する必要があることがよくあります。リコールが発生したり、最終的により優れた設計が生み出されたりすると、古い部品はスクラップになります。

付加製造により、仮想在庫のみを保有することが可能になります。製品ライフサイクル全体にわたって部品情報をクラウドに保存し、オンデマンドで印刷できます。これにより、倉庫スペース、人員、および古い部品の山が不要になります。 CFO はあなたに感謝するでしょう。

レガシーパーツの再作成と最適化が簡単になりました 中古倉庫といえば、もしあなたの倉庫に必要な中古部品がなかったらどうしますか？さらに悪いことに、部品を製造する機械は何年も前に時代遅れになっていた。顧客の信頼を失うと、その後の売上や顧客ロイヤルティに影響する可能性があります。

AMが助けに来ます！仕様やファイル（クラウド PLM を覚えていますか?）があれば、必要な古い部品を 3D プリンターでほぼ確実に再現できます。仮想部品在庫に移行すると、エンドユーザーを怒らせる気まずい謝罪をすることなく、古い物理在庫をより早く処分できるようになります。

部品の信頼性を向上できます 古い部品を作り直すときはいつでも、材料の選択を見直すのが良いでしょう。毎年、新たなポリマー、金属、複合材料が積層造形に利用できるようになります。これまで満足できなかった部品をより強力な材料に交換できるようになりました。必要に応じてより信頼性の高い部品を再作成するだけで、将来のサポートコールとやり直しのコストを節約できます。

アセンブリを単一のパーツにマージできます 従来、複雑な部品には、より多くの製造工程と、より多くの材料および人件費が必要になります。これらの複雑な部品の作成と組み立てには時間がかかり、在庫も増加します。今、この問題を解決する良い方法があります。積層造形法では、コンポーネントを単一の部品として印刷できるため、コストと時間を完全に節約できます。
△画像：積層造形により、複数の可動部品を 1 つの部品に印刷できるため、組み立て時間と材料の時間を節約できます。
積層造形は、AI を活用した新しい設計アプローチを独自に実現します 最近、設計エンジニアは AI を活用したジェネレーティブデザインを活用して製品を作成し始めています。部品のサイズ、材質、製造方法などの制約を設定するだけです。この技術により、これらの要件を満たす多くのデザインが生まれます。最終的に、デザイナーは完璧なデザインを繰り返す時間を減らし、エンジニアリングに多くの時間を費やすことができます。

積層造形は有機的な形状を簡単に生成できるため、ジェネレーティブデザインエンジンは、仕様を満たしながら、ほとんどの人が独力で思いつかないようなデザインを提案できます。

積層造形は格子構造のみをサポートします トンボの羽のような格子は軽量かつ強度が高いため、従来の製造方法では作成が困難です。 AM は、複雑で強度が高く、使用する材料が少ない格子構造を独自に実現できます。

単一の固体部品の場合は、射出成形で十分です。しかし、格子が導入されると射出成形法は適用できなくなります。機械加工は可能ですが、複数の角度から材料を除去する必要があるときはコストがかかりすぎます。

ここで付加製造が役に立ちます。特に、上で述べた AI 駆動型テクノロジーと組み合わせて使用すると効果的です。これらを組み合わせることで、重量と材料コストを抑えながら、強化された部品やアセンブリを作成することができます。これにより、最終的にはクリエイティブサポートとテクニカルサポートの両方にかかるコストを節約できます。

△ ラティス構造は、かさばる部品の軽量化ソリューションを提供でき、強度を損なうことなく重量を軽減できます。
付加製造技術があなたを待っています。付加製造により、より高品質な製品が生み出され、製品やサービスにさらなるメリットがもたらされます。積層造形を始めるのは、思っているより簡単で安価です。私たちがご紹介するヒントやアイデアが、あなたの旅の始まりに役立つことを願っています。

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