従来の製造方法に対するラピッド製造の利点

大量生産に関しては、従来の製造方法が他の製造技術よりも優れています。ただし、ラピッドプロトタイピングは設計および製造プロセスの不可欠な部分になり、企業が迅速かつコスト効率の高い方法でコンセプトを実現するのに役立ちます。

ラピッドマニュファクチャリングは通常、アディティブマニュファクチャリング（より一般的には3D印刷として知られています）、真空鋳造、CNC機械加工、ラピッドツーリングを中心としており、3DCADモデルから物理部品または製品を迅速に製造できることで賞賛されています。

これまで、ラピッドプロトタイピングは主にプロトタイピングとテストのために予約されていました。これは、さまざまなテクノロジーがコスト効率の高い方法で大量生産することができなかったためです。しかし、最近の材料、公差、価格設定、速度の進歩により、より実行可能な製造オプションになっています。

3ERPでは、製品または部品を可能な限り迅速に製造するのに役立つ複数のラピッドプロトタイピングサービスを提供しています。そうすることで、プロジェクトをできるだけ早く市場に出すことができ、その結果、間接費が削減され、利益が増加します。

従来の製造と比較した場合、ラピッド製造は多くの設計者、エンジニア、および企業にとってより実現可能なオプションであることが証明されています。さらに、両方の手法を組み合わせて使用​​することで、設計を現実化するための最も実用的な方法を提供できます。

しかし、ラピッドプロトタイピングには従来の製造よりも多くの利点があり（その逆も同様）、それらを知っていると、銀行を壊したり、時間を無駄にしたりすることなく、製品開発プロセスをナビゲートできます。

ラピッドプロトタイピングが従来の技術に勝るさまざまな利点と、これらの技術を独自のワークフローに統合する必要がある場合を見てみましょう。

ラピッドマニュファクチャリングの利点：アディティブマニュファクチャリング

おそらく最も人気があり広く認識されているラピッドマニュファクチャリングの形式であるアディティブマニュファクチャリング（または3D印刷）には、さまざまなテクノロジーが含まれています。ただし、このプロセスの基本は、CAD設計をレイヤーごとに構築することです。 3ERPは、FDM、SLA、SLS、SLMテクノロジーなど、幅広い積層造形サービスを提供しています。

• 概念実証 –最近の急速な製造方法のブーム以前は、多くの設計者とエンジニアは、製品設計の実行可能性を検証するためにデジタル分析と仮想シミュレーションに依存する必要がありました。しかし、3D印刷を使用すると、機能的なプロトタイプを低コストで迅速に作成し、実際の状況でテストすることができます。さらに、この迅速なターンアラウンドにより、設計者は低コストでコンセプトを修復、最適化、再現できるため、大量生産のために出荷されるまでにすべてが機械的に健全であることが保証されます。
• 所要時間の短縮 –理由もなく、ラピッドプロトタイピングとは呼ばれていません…これは、3Dプリントテクノロジーの主な利点の1つが、非常に迅速な納期であるためです。可能な限り迅速な方法で設計のプロトタイプを作成したい場合は、積層造形よりも優れたオプションを見つけるのは難しいでしょう。また、設計を物理的に表現する速度が速ければ速いほど、将来の人件費と製造コストを最終的に節約できる金額が増えます。
• 複雑な部品を製造する能力 – 3D印刷のような迅速な製造技術は、工具やその他の高価な装置を必要とせずに複雑な部品を製造することができます。従来の製造では、複雑な形状や空洞を設計に実装するには、通常、工具を追加する必要があります。これにより、製造コストが簡単に上昇する可能性があります。しかし、ラピッドプロトタイピングはこれらの複雑さを簡単に克服できるため、設計者やエンジニアは従来の製造に合わせて複雑さを最適化できます。
• 材料の無駄とコストを削減します –積層造形の最も控えめな利点の1つは、材料の無駄を減らすことです。 CNC機械加工のようなサブトラクティブ製造プロセスとは異なり、3D印刷技術は、部品が必要とするだけの材料を使用し、層ごとに構築します。迅速な製造により不要な材料の無駄がなくなるため、材料費も節約​​できます。
• カスタマイズ –射出成形などの大量生産技術を使用している場合、製造されている製品または部品は変更されません。しかし、企業がデザインにパーソナライズを追加したい場合があります。ラピッドプロトタイピングは、カスタマイズされた生産のための最も実行可能なオプションです。 3D印刷は、従来の方法の大量生産機能に匹敵するほど手ごわいものではありませんが、多くの企業は、カスタム設計の製品または部品の小規模生産を実行するために迅速な製造を選択しています。
• 設計上の欠陥の特定 –ラピッド製造方法を使用してプロトタイプを作成する場合、設計者とエンジニアは、物理モデルを大量生産に送る前に、物理モデルの潜在的な欠陥や弱点を特定できます。 3ERPのような積層造形サービスは、迅速な納期と手頃な価格を提供するため、迅速かつ費用効果の高い方法で設計を検証することができます。さらに、製品や部品を大量生産する前に設計上の欠陥を見つけることができれば、長期的には計り知れない金額を節約できます。

ラピッドマニュファクチャリングの利点：CNC機械加工

CNC機械加工は、フライス盤を利用して、固い材料のレンガから特定のデザインを切り出すラピッドプロトタイピングプロセスです。アディティブマニュファクチャリングとは異なり、CNCはサブトラクティブマニュファクチャリングの一種と見なされており、どちらもラピッドマニュファクチャリングプロセスとして分類できますが、それぞれに非常に異なる利点があります。

• 製品を何千回も複製する – CNC機械加工の主な利点の1つは、同じ部品の大量生産を実現できることです。したがって、何千回も複製する必要があり、高度な再現性も必要とする設計がある場合は、このラピッド製造技術がニーズに最適です。
• 生産の柔軟性の向上 – 3ERPが提供するCNC機械加工サービスを使用することにより、古いスタイルの機械を使用する場合に比べて、生産の柔軟性が大幅に向上します。その上、迅速な製造のための技術を使用することで、同じモデルを何度も製造するときに常に高い精度と一貫性が保証されます。
• プロトタイピングフェーズをスキップします –プロトタイピングをスキップしてプロジェクトをできるだけ早く市場に出すことを熱望している場合は、CNC機械加工ソフトウェアが部品または製品のテストと品質保証チェックを処理できます。このようにして、プロトタイプを作成するのが困難でタイムリーな複雑なオブジェクトを設計し、CNCソフトウェアシミュレーションを実行してから大量生産することができます。
• 人件費と生産時間を削減 – CNC機械加工のもう1つの利点は、このテクノロジーが人間による監視をほとんど必要としないことです。つまり、技術的には1日24時間まで稼働できます。これは、人件費を節約し、製品の納期を短縮できることを意味します。

ラピッドマニュファクチャリングの利点：真空鋳造とラピッドツーリング

3ERPは、真空鋳造とラピッドツーリングによる迅速な製造サービスも提供します。どちらも金型を活発に反復するのに理想的であり、射出成形よりも安価です。 バキュームキャスティング このプロセスは、真空チャンバー内に配置された2ピースの金型で構成され、そこで溶融金属を金型に引き込み、オーブンで固化します。 迅速なツールを使用 、機能的な最終用途の製品を作成するために、建物のコアとキャビティインサートを開発することができます。

• 比較的短い所要時間 – 3ERPのラピッドプロトタイピングサービスを真空鋳造に利用する場合、約2週間の迅速な納期を確保できるため、設計がどれほど複雑であっても、製品を市場に投入するのに役立ちます。さまざまな色と仕上げの高品質のアルミニウムプロトタイプ金型、焼入れ鋼工具、またはプラスチック射出成形を製造できるため、同じことが迅速な金型にも当てはまります。迅速な工具は、少量生産と本格生産の両方に最適です。
• 低コストの金型と工具 –ラピッドマニュファクチャリングツールとして真空鋳造を使用すると、フォームやエポキシなどの安価な材料で作られた低コストのパターンやモールドを作成できます。 3ERPの真空鋳造サービスは、最大20個の部品を使用できるシリコーン型を作成します。これにより、最終的には全体的なコストも削減されます。同様に、迅速な工具を使用することは、非常に大量の生産量に迅速に到達するための費用効果の高い方法です。たとえば、アルミニウムプロトタイプ金型工具を使用した3ERPの迅速な製造により、工具コストを15〜25％節約できると同時に、サイクルタイムを40％短縮できます。
• 高い再現性 – 3ERPの真空鋳造サービスを使用すると、金型を使用して最大25のデザインのコピーを作成でき、生産目的で高い再現性を提供します。しかし、ラピッドツーリングは最高の再現性を提供し、射出成形金型を使用して10万から数百万の同じ設計を製造します

プロジェクトに最適な迅速な製造プロセスの選択

すべての迅速な製造サービスが同じというわけではありません。最も一般的なタイプとその利点は次のとおりです。

コンピューター支援製造（CAM）

ラピッドプロトタイピングは、木製家具から航空機部品まで、あらゆるものの生産を促進するための安価な方法になりました。非常に手頃な価格になっているため、小規模企業でも、プロトタイプから最終製品の開発まで、ラピッドマニュファクチャリングまたはコンピューター支援製造（CAM）に投資できます。アディティブマニュファクチャリングにはいくつかの基本的な形式があり、そのすべてが従来のサブトラクティブマニュファクチャリングプロセスよりも廃棄物の消費量が少なくなります。技術者は、専用のモデリングソフトウェアを使用して、コンピューター画面上の視覚モデルを正確にレンダリングした物理モデルを作成するようにマシンをプログラムできます。

ステレオリソグラフィー（SLA）

ステレオリソグラフィー（SLA）は、最も速く、最も手頃な価格の迅速な製品プロトタイピング方法の1つです。簡単な部品は数時間以内に印刷できます。液体ポリマーは、プロトタイプの設計をレイヤーごとにトレースするレーザービームによって成形されます。後続の各レイヤーは、その前に形成されたレイヤーに付着し、3次元オブジェクトを形成します。この光重合プロセスによって作成されたモデルは、デザインの形状と機能をテストするために使用できます。 1984年に最初に特許を取得したステレオリソグラフィーは、医療用途の一般的なプロトタイピングおよび解剖学的モデリングに使用されます（MRIおよびCTスキャンを使用して人体の部分を再現できます）。

溶融堆積モデリング（FDM）

溶融堆積モデリング（FDM）は、ワックスとポリカーボネートで作られたプロトタイプパーツを形成するために使用されますが、多くの場合、SLAほど詳細にはなりません。溶融熱可塑性材料の連続フィラメントは、コイルからプリンター押出機ヘッドを介して供給され、ノズルからフラットベッドに押し出されます。コンピュータによって制御され、マシンヘッドは2次元で移動して、パーツの各レイヤーを形成します。愛好家はFDMをよく使用しますが、メーカーはFDMを使用して、耐熱性があり、激しい機能テストに耐える部品を作成しています。

選択的レーザー焼結（SLS）

選択的レーザー焼結（SLS）は、SLAのような付加的なプロセスですが、代わりに粒子を融合させます。金属、プラスチック、またはセラミック粉末で作られたプロトタイプは安価に作ることができます。欠点は、プロセスが少し遅いことですが、CNC機械加工、3D印刷とスキャン、射出成形、および航空宇宙、産業、医療、防衛のアプリケーションでのその他の製造機能によく使用されます。 SLSは、消費者向け製品の開発にも使用できます。

電子ビーム溶解（EBM）

電子ビーム溶解（EBM）は、粉末を層ごとに溶かして金属部品を形成し、強力な固体成分を形成します。追加の熱処理は必要なく、部品は通常、非常に望ましい表面仕上げが施されています。 EBMプロセスは真空内で行う必要があるため、コンポーネントのサイズには制限があります。一方、ラミネートオブジェクトマニュファクチャリング（LOM）を選択すると、紙をベース材料として使用できます。紙の層は、SLA生産中のフォトポリマーと同様に形成されます。 LOMのユーザーは、寸法精度が少し低くなることを期待できますが、入手しやすい材料を使用してプロトタイプを安価に作成できます。

これらは、プロトタイプや完成品を作成するために使用できるラピッド製造プロセスの一部です。それぞれに長所と短所があります。アプリケーションに適したプロセスまたはサービスを使用すると、最終製品の外観と機能を推測することなく、設計、テスト、および製造プロセスを迅速化できます。

ラピッドマニュファクチャリングは一般的な産業待機期間を上回ります

抜粋

あなたはあなたの製品を最初に市場に出したいですか？もちろんそうします。そうすれば業界をリードするからです。ラピッドプロトタイピングが典型的な産業待機期間をどのように上回るかを学びましょう。

記事

スピードキル。グローバルな製造業は進歩を続けており、パーティーに遅れると遅れをとることになります。ラピッドプロトタイピングと少量生産が、典型的な産業待機期間をどのように打ち負かすことができるかを学びましょう。市場投入が早くなり、競争上の優位性を獲得できます。

ラピッドマニュファクチャリングはライフサイクルを改善します

あなたが最初に門を出たとき、あなたには明らかに利点があります。あなたは業界のリーダーになります。他の会社はあなたが持っているものを提供することさえできません。あなたはより高い成功率を持っています。あなたはあなたの売り上げを増やし、より良いROIを獲得します。私たちは、光学、自動車、医療機器、航空宇宙産業での経験があります。あなたのプロジェクトがどんなに複雑であっても、私たちはそれを成功させる能力を持っています。すべての製品に柔軟な設計オプションを作成します。プロジェクトの所要時間は短い場合があることを理解しています。私たちは機敏であるため、お客様のニーズにリアルタイムで対応できます。あなたが速く始めるとき、あなたは市場シェアを得ることができます。これにより、人気があるため、製品のライフサイクルを延ばすことができます。

ラピッドマニュファクチャリングと従来のマニュファクチャリングも調和して存在する可能性があります

迅速な製造方法と他の従来の製造方法の両方が大きく異なり、それぞれが他の方法とは異なる利点を提供することは否定できません。しかし、結局のところ、企業が下すことができる最善の決定は、両方を最大限に活用することです。ラピッドプロトタイピングは、プロトタイピング、小規模生産、またはカスタマイズ可能なコンポーネントに最適です。迅速な製造で設計を繰り返すことにより、コストと時間を節約でき、その結果、大量生産へのより迅速で手頃なパスが作成されます。

現時点では、同じ設計を大量に繰り返す場合、従来の製造は依然として有利です。しかし、積層造形、CNC機械加工、真空鋳造、ラピッドツーリングを通じて一貫して技術の進歩が見られるようになり、ラピッドマニュファクチャリングと従来の方法の隔たりは急速に縮まりつつあります。

簡単に言えば、ラピッドプロトタイピングは現在、プロトタイピングや短期間の生産に理想的ですが、真空鋳造とラピッドツーリングは大量生産の実行可能なオプションであることが証明されています。

従来の製造よりもラピッド製造を利用する必要があるかどうかについて詳しく知りたい場合は、ここで3ERPの専門家チームに連絡できます。