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ラピッドプロトタイピング:減法混色と加法混色

アディティブマニュファクチャリングと3Dプリンターが最近非常に話題になっているため、ラピッドプロトタイピングにとってミリングなどのサブトラクティブプロセスが依然として非常に重要である理由を覚えておくことが重要です。ただし、最初に、アディティブラピッドプロトタイピング(または直接デジタルマニュファクチャリング)の利点と制限のいくつかを調べてみましょう。

アディティブラピッドプロトタイピングの利点

アディティブラピッドプロトタイピングのプロセスでは、液体樹脂などの材料を層ごとに結合して融合し、モデルデータから3Dオブジェクトを生成します。相加的ラピッドプロトタイピングは一般的に単純で、比較的安価で高速です。アディティブラピッドプロトタイピングは、アンダーカットを必要とし、フライス盤のようなサブトラクティブプロセスでは不可能な場合もある、成形品のキャビティまたは内部領域内のかなりの複雑さも可能にします。

アディティブラピッドプロトタイピングの制限

アディティブラピッドプロトタイピングの主な欠点は、結果として得られる部品が通常、金属のような最終用途の材料でできていないことです。たとえそうであったとしても、構造の完全性に欠けます。これは、ある層が別の層に結合されている点では、同じ材料の固体ブロック(層や接合部がない)が示す物理的強度が不足しているためです。

最終用途の材料を使用したサブトラクティブラピッドプロトタイピング

サブトラクティブラピッドプロトタイピングは、最終用途の材料でプロトタイプを作成する機能を提供します。フライス盤または機械加工により、より大きな材料から材料が除去されるため、3Dプリンターを使用した積層ラピッドプロトタイピングで見られるように、完成した部品は層状の組成ではなく、固体の組成になります。これにより、より高い構造的完全性が得られます。これは、プロトタイプ部品を製品テストで使用する場合に重要です。サブトラクティブプロトタイピングによって作成された部品を使用した製品テストでは、製造部品の製造に使用されるのと同じ材料で製造されているため、部品の実行可能性と耐久性さえも正確に分析できます。

より広い範囲の表面仕上げとサブトラクティブプロトタイピングによるテクスチャ

サブトラクティブラピッドプロトタイピングプロセスでは、3Dプリンターを使用したアディティブラピッドプロトタイピングでよく達成される標準の「段階的仕上げ」とは対照的に、完成したプロトタイプの表面仕上げの範囲も広がります。これは、鏡のような仕上げの完全に滑らかな表面から、フライス盤または彫刻されたテクスチャの表面までさまざまです。このように、高速CNCフライス盤を使用したサブトラクティブラピッドプロトタイピングは、最終用途の生産に適した再現性を備えたプロトタイプ部品を生産することができます。高速機械加工で達成できる滑らかな表面仕上げは、特定の部品をスライドさせる必要がある場合は機能的に有益であり、プロトタイプを市場テストで使用する場合は美的に有益です。

加法ラピッドプロトタイピングと減法ラピッドプロトタイピング

上記のポイントを説明するために、アプリケーションエンジニアに、加法プロセスと減法プロセスの両方を使用して部品のプロトタイプをすばやく作成するように依頼しました。私たちのお気に入りのアフターアワー(ウィンク、ウィンク)はフーズボールなので、彼らはテストのために「交換用」のフーズボールマンを作ることにしました。この決定は、実際の実際のニーズに基づいていました。1985年のヴィンテージのフーズボールテーブルに付属していた男性の1人を最近壊したためです。アディティブラピッドプロトタイピング(3D印刷)を使用して、彼らは約90分で非常に初歩的なフーズボールマンを設計することができました。そこから印刷を開始し、1時間強で以下の部分が完成しました。

サブトラクティブラピッドプロトタイピング(高速フライス盤)プログラミングを使用すると、部品の時間が大幅に長くなり、3時間でクロックインされました。 45分。ただし、以下の部品のフライス盤は3D印刷よりもかなり高速で、28分かかりました。

製品テストの加法ラピッドプロトタイプと減算ラピッドプロトタイプ

さて、あなたは私たちがその部分を「テスト」しなければならないことを知っていましたか?したがって、各プロトタイプを使用した4つのかなり熱狂的なゲームのシリーズで、これが私たちが見つけたものです。機能性と耐久性の観点から、減法混色のプロトタイプが明らかに勝者でした。 4試合で長持ちしただけでなく、パーツのしっかりとした構図が高速でより強いショットを生み出しました。さらに、それは明らかに何百ものゲームに耐えることができます。比較すると、3D印刷されたパーツは、ゲーム3の途中で右側に層間剥離の兆候を示し始めました。ゲーム4までに、残りの「製品テスト」を完了するために、スコッチテープを少し使って修復する必要がありました。 。パーツの損傷により、以下に示すように3Dプリントパーツの内部構成が明らかになりました。

この部分のかなり中空の性質は、このフーズボールの男を使用して強力なショットを達成できなかった理由に少し光を当てました。両方のパーツで得られた表面仕上げを分析したところ、サブトラクティブプロトタイプは…まあ、単により魅力的であると感じました。さらに、フライス盤プロセスにより、さまざまな表面仕上げを実現するための柔軟性が向上しました。たとえば、サブトラクティブプロトタイプの大部分を非常に滑らかにすると同時に、足のセクションに「グリップ」またはボールコントロールを追加するためのより質感のある仕上げを施すことができました。対照的に、添加剤のプロトタイプに固有の「階段状」の表面仕上げは、ボールの制御に関してはうまく機能しましたが、全体的にはあまり魅力的ではありませんでした。

究極のサブトラクティブラピッドプロトタイピングCNCマシン:

昨年のDATRONneoコンパクト高速フライス盤の導入により、サブトラクティブラピッドプロトタイピングがこれまでになく手頃で実行可能になりました。さらに、コンパクトなサイズとタッチスクリーン操作により、使いやすく、最も厳しい「ラボタイプ」の環境に簡単に適合できます。


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