印刷部品の品質を保証するために、miniFactoryはFFF技術にAARNIプロセスモニタリングを追加します。

この投稿はLittle Soft Bearによって2021-4-16 14:27に最後に編集されました。

3Dプリントはますます効率化され、試作から生産用途へと移行し、材料も急速に適応しています。プラスチック業界の原材料も3Dプリントでますます急速に検証されているため、代替製造方法として3Dプリントを使用する場合、企業は同じ材料とサプライヤーを使用することができ、生産技術と材料は従来の製造方法に匹敵します。現在、焦点は必然的にプロセス監視と品質保証に移っており、これが次の主要な開発分野になる可能性があります。宇宙、鉄道、航空宇宙産業の最終製品用の高性能ポリマーを3Dプリントする場合、プロセス監視の必要性はさらに顕著になります。
3D プリントと従来の製造方法
ポリマーの最も一般的な製造方法は、射出成形と機械加工です。射出成形では、一度に何千もの同一部品を製造できます。これにより、部品のテストが容易になり、部品が仕様を満たしているかどうかを簡単に判断できるようになります。射出成形では、製造された部品は均質であり、あらゆる方向で同じ機械的強度を持ちます。この方法は使用される材料に合わせて最適化されており、複数の測定ポイントでプロセス温度を監視します。射出成形の強みは大量生産が可能なことですが、部品ごとに金型を用意する必要があるため、準備にコストがかかる場合があります。多くの場合、すべての変更には、完全に新しい金型の製造が必要になります。

ポリマーを機械加工する場合、部品はバルク材料から機械加工され、目的の形状に加工されます。加工するブランクのおおよそのサイズに合わせた加工が適しています。ブランクのサイズが近ければ近いほど、余分な材料を除去することによって生じるスクラップが少なくなります。これにより設計にいくつかの制限が設けられ、特定の種類の部品の製造コストが非常に高くなります。高性能ポリマーを使用する場合、使用される原材料がエンジニアリングポリマーよりも高価であるため、廃棄される余剰材料のコストがより顕著になります。

機械加工と比較すると、3D プリントは付加製造方法であり、機械加工は減算製造方法です。 3D プリンティングは、従来の方法では実現が困難または不可能な形状を製造する機能を提供します。また、単位コストはバッチサイズに依存しないため、オンデマンドで部品を生産する機能も提供します。積層造形法では、材料の無駄をほとんど出さずに、一度に 10 個の異なる部品を製造できます。これにより、3D プリントは非常にコスト効率の高い製造方法になります。

3D プリントでは、材料を溶かしてフィラメントにし、目的の形状に形成します。層間の接着は、部品の機械的強度を決定する最も重要な要素です。したがって、監視データに基づいて印刷プロセスを監視および検証することが非常に重要です。欠陥が部品内に閉じ込められ、目視検査では検出できない可能性が高くなります。部品を目視検査する場合、表面のみが見えます。資料が正常に印刷されたかどうかを判断することはできません。

AARNI プロセス監視はどのように機能しますか?
実際には、3D プリントは非常に異なる製造プロセスであるため、プロセス監視は製造方法に合わせて最適化する必要があります。 miniFactory は品質保証分野の先駆者であり、その顧客には世界有数の材料メーカー、研究センター、重要な OEM 企業が含まれています。当社はお客様のニーズに耳を傾け、AARNI プロセス監視システムを開発しました。顧客はこれを使用して、印刷された部品を認証し、その高品質を検証できます。 AARNI は miniFactory Ultra 機器に合わせて設計されています。

印刷プロセス中、3D プリンターは印刷プロセスに重要な複数のセンサーからのデータを毎秒自動的に保存します。印刷が完了すると、3D プリンターはデータセットを自動的にダウンロード可能なファイルに仕上げ、ユーザーがコンピューターに持ち込むことができます。ユーザーはコンピューター上で Aarni ソフトウェアを開き、ダウンロードしたデータセットをソフトウェアに読み込みます。記録されたデータに基づいて、Aarni は印刷された部品のレンダリングされたワイヤーフレームイメージを作成します。これにより、ユーザーは部品を行ごとに、また層ごとに検査できます。

ソフトウェアは逸脱を視覚的に指摘し、簡単に見つけられるようにします。したがって、ユーザーは部品の偏差を見つけるためにデータセット全体を手動で確認する必要がありません。デフォルトでは、Aarni ソフトウェアには自動プリセットが付属しており、簡単に使い始めることができます。ユーザーは必要に応じて独自のプロセスを作成できます。また、新素材を検証し、大量生産の全プロセスを通じてコンポーネントに欠陥がないことを確認するための有意義なツールでもあります。
このソフトウェアを使用すると、1 つまたは複数の部品を同時に検査できるため、大規模な生産バッチを同時に認証できます。 AARNI はすべての重要な印刷パラメータを表示し、印刷物のバッチ番号を追加することもできます。バッチ番号を使用すると、印刷物を材料メーカーの製造バッチまで遡って追跡できます。最後に、ユーザーは、印刷された部品の製造プロセスに関するすべての重要な情報を含む A4 サイズのドキュメントを保存または印刷できます。このドキュメントは、オペレーターが印刷された部品を認証するために使用します。したがって、従来の製造方法と同様に、生産チェーン全体が 1 つのドキュメントに保存されます。

プロセス監視の最も重要な利点は何ですか?
1. プロフェッショナリズム

これにより、印刷が最適に行われ、印刷プロセス中に印刷部品のパフォーマンスを損なう可能性のある偏差が発生しないことが保証されます。監視はコンポーネントの故障を防ぐのに役立ちます。
プリントアウトまたは生産バッチを認証し、プリントアウトの文書を提供する可能性。
従来の製造方法と同様に、印刷された部品の完全なトレーサビリティを提供します。
印刷部品の信頼性を向上します。

2. 研究の意義