OriginOneが3Dプリントの生産部品に使用される理由

Origin Oneは、Stratasysの新しい樹脂ベースの3Dプリンターです。現在入手可能であり、ユニットは世界中に出荷され始めています。 Stratasysは、樹脂製造部品を使用した印刷に精通しています。彼らのPolyjetテクノロジーは、長年にわたり、詳細な視覚化モデル、正確で専門的なショップエイド、および医療モデルを印刷してきました。ただし、これはStratasysポートフォリオに追加された最初のバットベースの樹脂システムであり、使用目的が大幅に異なります。

P3テクノロジーは生産部品に最適です

Origin Oneは、プログラマブル光重合技術、つまりP3を搭載しています。 P3は、4Kプロジェクターを使用して、各サイクルでレイヤー全体を部分的に硬化します。次に、部品はUVチャンバーで完全に硬化されます。パーツがバットの底にくっつくのを防ぐ独自の空気圧分離メカニズムを備えています。これが、OriginOneが大きくてブロック状のパーツと非常に詳細で複雑なパーツの両方に優れている重要な理由です。 Stratasysは、DSMやHenkelなどの主要な材料メーカーと提携して、幅広い高性能樹脂を提供しています。新しい材料はStratasysによって常に認定されており、研究とテストのためにマシンのロックを完全に解除するためのオープンマテリアルライセンスを利用できます。

サプライチェーンの問題が業界全体で蔓延しているため、企業は、絶えず変化する顧客の要求を満たすために、費用効果が高く機敏なソリューションを求めています。 Origin Oneは、さまざまな材料で生産品質の最終用途部品を提供し、ユーザーがプロセスを完全に制御できるようにすることで、これらの問題を解決するのに適した位置にあります。より多くの材料はより多くのアプリケーションに匹敵します。では、企業はこの強力なテクノロジーをどのように活用していますか？

オリジンワンマテリアル

現在、12以上の資料が発売時に利用可能になり、さらに多くの資料が提供される予定です。 OriginOneのアプリケーションはほぼ無限に思えます。ユーザーは、このマシンを利用するための新しくてユニークな方法を定期的に見つけています。機械的特性の点で最も性能の高い材料の1つは、ヘンケルのLoctiteブランドの3955です。非常に高い耐熱性（HDT> 300C）と高い剛性を備えており、航空宇宙産業での要求の厳しいアプリケーションの炎、煙、および毒性の基準を満たしています。最終用途の部品にこの材料をすでに使用している1つのビジネス、TEConnectivityを見てみましょう。

航空宇宙アプリケーション

TE Con​​nectivityは、過酷な環境向けのコネクタとセンサーを設計および製造しています。彼らは、電気自動車、航空機、デジタル工場、スマートホームに電力を供給するソリューションを提供することにより、より安全で、持続可能で、生産的で、接続された未来を創造することに専念しています。昨年、既存の航空宇宙クライアントの1つが、彼らが見逃したくないリクエストで彼らにアプローチしました。それは、ヘリコプターのコネクタとホルダーです。コネクタはこれまで設計または製造されたことがなかったため、この要求には固有の課題が伴いました。生産グレードの所有者のタイムラインとボリューム要件は、従来の製造方法と開発タイムラインがTEConnectivityとその顧客の両方にとって不十分であることを意味していました。材料の選択は別のハードルでした。 FDM 3D印刷は、高熱や難燃性などの必要な機械的特性を提供できますが、+ /-0.002インチの精度を満たすことはできません。顧客の厳しいニーズに対応するソリューションは、OriginOneだけでした。

今日、Stratasysのハードウェア、ソフトウェア、およびマテリアルが実際に連携して、生産規模を実現し始めています。これにより、TE Con​​nectivityは、自動車から航空宇宙、電化製品に至るまで、世界をリードするOEMの多くにとって、より機敏で費用効果の高いパートナーとなり、より接続された未来を築くことができると確信しています。

TEConnectivityのアディティブマニュファクチャリング担当シニアマネージャーMarkSavage

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医療用途向けの製造部品

Origin Oneが満たすことができる厳しい要件と規制があるもう1つの業界は、医療業界です。現在、検証済みのワークフローを使用して処理すると、生体適合性に関するISO10993-5および-10基準を満たすことができるヘンケルの2つの医療材料があります。MED412およびMED413です。 MED412は適度に柔軟性があり、延性があり、衝撃強度が高く、医療グレードのポリプロピレンと比較できます。 MED413は、医療グレードのABSに最もよく似た用途の広いエンジニアリング材料です。これらの資料は、医療機器開発における多くのアプリケーションのロックを解除します。

Originの材料の組み合わせを使用して最終用途の医療機器をすでに製造している企業の1つは、製品開発のすべての側面を処理するフルサービスの製品発売代理店であるEventysPartnersです。彼らはさまざまな製造方法にアクセスできるため、企業が彼らの能力に異議を唱える要求を持って彼らに来ることはめったにありません。シラミ駆除の主要な装置であるFloSonixは、アタマジラミ治療装置の新しい設計でEventysにアプローチしました。最初、Eventysは困惑しました。ハンドヘルドデバイスには、生体適合性と耐熱性のある素材、軽量のデザイン、質感のあるグリップが必要でした。これらはすべて、見た目に美しい外観を備えています。 FloSonixは、年間200〜300台のデバイスを要求していました。課題は、部品のサイズ、数、および設計の複雑さが高額であり、従来の製造方法を使用して達成するのが難しいことでした。製品自体を設計してプロトタイプを作成するだけでは、法外な費用がかかります。

そのため、Eventysは、プロトタイピングと最終用途の生産のニーズを満たすソリューションを探していました。チームは、Origin Oneプリンターを1台だけ使用して、FloSonixハンドヘルドデバイスを構想から製造に移すことができ、FloSonixの年間必要在庫を達成するために必要なプリンターは1台だけでした。

Origin Oneにより、変化するサプライチェーンに適応できるだけでなく、段階的に開発を計画することができました。たとえば、私たちは将来的に製品を改良したいと思うことがよくありますが、すぐには改良しません。アディティブマニュファクチャリングにより、金型を再切断したり、工具を交換したり、過剰な古い在庫を処分したりすることなく、段階的に反復することができます。これにより、通常は再設計時に問題となる時間と資本の両方を節約できました。

TJ Root、EventysPartnersのシニアデザインエンジニア

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スポーツ用品アプリケーションの凍結環境で繁栄する生産部品

Origin Oneでは、航空宇宙や医療だけにとどまりません。カスタムの生産品質の3D印刷部品の価値を認識している別の業界は、スポーツ用品です。技術の向上はスポーツ用品の世界で競争力を維持するための鍵ですが、メーカーは変化する顧客の要求に追いつくのに苦労しています。

Slicelabとf =fのデザインスタジオは、Stratasys OriginOneチームとHenkelLoctiteチームと協力して、スノーボードバインディングの不可欠な部分であるハイバックを再考することに挑戦しました。ハイバックは、ライダーの下ふくらはぎをサポートするスノーボードバインディングの一部であり、ライダーがスノーボードを操縦するのに役立ちます。パーツのデザインが優れているほど、ライダーはより多くのコントロールを得ることができます。 Origin Oneは、品質を犠牲にすることなく、延長されたブリッジと急なオーバーハングを印刷できるという点で明確な選択でした。内部格子支持構造により、成形品全体でさまざまな柔軟性が可能になりました。これは、射出成形では実現できません。

Origin Oneの材料チームは、Slicelabおよびf =fと直接連携して、設計の反復のトラブルシューティングを行い、完璧な印刷を保証し、適切なインパクトのある柔軟で審美的な材料を選択しました。優れた衝撃強度と適度な柔軟性を備えたヘンケルロックタイトのIND3172を採用しました。実際のテストは、Slicelabの創設者の1人であるDiego Taccioliが、ハイバックの1つを取り付け、前日に印刷してスノーボードに載せ、コロラド州のブリッケンリッジリゾートのゲレンデに行ったときでした。期待どおりのパフォーマンスを発揮しました。

アディティブマニュファクチャリングが現在の状況にあるため、将来、より少ないハードウェアコンポーネントまたはサイズ調整機能を製品に組み込む必要があると予測することができます。材料の機械的特性をパラメトリックソフトウェアにプラグインできるため、いくつかの入力を調整するだけで、カジュアルなライディングの日でも、激しいパウダーの日でも、探しているパフォーマンスのあらゆるタイプの違いに対応するジオメトリを生成できます。 。

Slicelabの共同創設者、Diego Taccioli

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追加のアプリケーション

上記のケーススタディは、Origin Oneが現在、最終用途の生産部品にどのように使用されているかを示す優れた例ですが、アプリケーションはこれら3つよりもはるかに遅れています。他のアプリケーションの例をいくつか示します。これらはすべてStratasysのOriginOneで印刷されています。

F16航空機油圧ケーブルクランプ

米国空軍RSOの高度な製造オリンピックの一環として設計されました。この部品は、高温および低温、振動、可燃性、および化学物質への暴露に耐えることができる一方で、厳密な精度を必要としました。 Origin Oneに印刷されたこのデザインは、オリジナルの2倍の強度と、5％の軽量化を実現しています。

素材： ヘンケル3955

レスピレーターアダプター

呼吸装置内の気流と必要な生体適合性を支援するために使用されます。 COVID-19による呼吸器の世界的な不足により、短いリードタイムで重要な生産部品に対する高い需要が生まれました。

素材： ヘンケルMED413

PUホイールモールド

さまざまな離型剤やウレタン化学物質と互換性のあるエラストマーポリウレタンホイール用の金型で、金型の劣化なしに1,500を超える部品（およびカウント）を製造しました。

素材： ヘンケルIND403

バイクハンドルバーグリップ

耐久性があり、UV安定性のある素材で自転車に乗るときに発生する機械的衝撃や振動を吸収するために、衝撃吸収、柔軟性、クッション性を必要とするハンドルバーグリップ。

素材： ヘンケルIND402

ブルライダー：生産部品の90％はOriginOneで3Dプリントされています

そして最後に、これまでのOriginOneからの私の個人的なお気に入りのプロジェクトの1つであるBullRiderです。 Loctiteによる新しいStratasysDura56素材は、スクーターの質量の90％以上が3D印刷された部品である、機能的で耐久性のあるキックスクーターを作成するためにテストされました。 Origin OneチームはSlicelabと提携し、わずか81日で、最初のブレインストーミングから3回の反復を行い、完成品を作成することに成功しました。すべての部品は、3台のプリンターを使用して48時間以内に印刷されました。

詳細については、このインフォグラフィックを確認するか、ビデオを見て実際の動作を確認してください。

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