鋳造と 3D プリント。何を選ぶべきか?

何世紀にもわたって、鋳造は時の試練に耐えてきました。これは、非常に効果的で信頼性の高い部品製造方法です。

とはいえ、高度な産業革命である 3D プリンティングは最善を尽くしており、ファウンドリはそれを受け入れています。

高品質のパーツを作成したい場合、2 つの製造技術の間で迷うことがあります。

この記事では、キャスティングと 3D プリントについて情報に基づいた決定を下すために必要な詳細を提供します。 .

キャスティングとは

鋳造とは、溶融金属を中空の金型スペースに流し込み、冷却して凝固させて部品を形成する製造プロセスです。

キャビティのサイズと形状は、目的の部品または鋳造品と一致する必要があります。

この製法は複雑な形状に最適です .そのような部品を製造するために製作などの他の方法を使用するのは経済的ではありません.

金属鋳造 vs 3D プリント:選択方法

どの産業プロセスにおいても時間は考慮すべき要素であるため、金属部品を製造する場合、アディティブ マニュファクチャリングは理想的です。金属 3D プリントは、従来の金属鋳造プロセスと比較して、多くの点で時間効率が優れています。

金属鋳造プロセスでは、金属部品、フィード ヘッド、充填システムを設計し、金型を作成する必要がありますが、3D プリントは時間を意識しています。アディティブ マニュファクチャリングは、残りのプロセスが自動化されている間、キック スタートのみが必要です。

従来の金属鋳造では、充填システムとフィード ヘッドを取り外し、金型の間にこぼれた液体金属を手動で取り除き、表面仕上げで終了します。

3D 金属印刷では、従来の金属鋳造とは異なり、鋳造プロセスを完全に制御できます。プリンターがクラッシュした場合、損傷が発生する前にプロセスをすばやく停止できます。

従来の鋳造プロセスの場合、金型内で何が起こっているかはわかりません。

その結果、溶融金属コンクリートが不適切にリスクを生み出し、元の設計に追加の金属部品が必要になります。

投資コストは?

投資コストは、鋳造プロセス全体でファウンドリまたは個人が負担する費用です。これらの費用には、材料、人件費、セットアップ、工具の費用が含まれます。

材料費 部品の製造に必要な原材料 (主にプラスチック、金属、および金属合金) に費やす金額を指します。このコストは、地域、業界の動向、需要と供給、および時期によって異なります。

人件費 従業員に賃金を支払う際に発生する費用です。労働者は、それを金型に流し込み、完成した部品を金型から取り出すことに関与します。

セットアップ費用 鋳造プロセスを開始するための機械のセットアップで発生します。

工具費 加工時の工具摩耗のコストです。ツーリング コストが低いか高いかは、材料とツーリングの製造プロセスによって異なります。

ダイカストを使用する場合と 3D プリントを使用する場合

3D プリントは、プラスチック部品を製造するための理想的な鋳造方法です。これらは、3D プリント サービスを必要とする特徴的な精密部品です。ダイカストは、射出成形の高品質プラスチック部品を除いて、金属ほどプラスチックには適していません.

3D プリント パーツの小さなバッチを作成する場合は、3D プリントの使用を検討してください。次に、特定のサイズと種類のパーツのコピーを多数作成する場合は、ダイカスト オプションを選択します。

多くの鋳造所が 2 つの鋳造方法を採用しています。彼らは、強力な亜鉛およびアルミニウム部品の製造およびその他の主要な操作にダイカストを使用しています。一方、3D プリントは、より多くのスキルを必要とするプロジェクトや、パーツの最終製品の品質が低い場合に適しています。

ダイカストの利点

1.大量生産に適しています

ダイカスト部品はダイカスト金型で製作するため、規定の形状・公差内で入手可能です。

また、工具を追加せずに複数のコンポーネントを作成できます。機械加工はほとんど、またはまったく必要ありません。ダイカストを使用すると、大量生産が容易になります。

2.寸法安定性と精度

ダイカスト製品は、寸法安定性と耐久性に優れていると同時に、厳密な公差を維持しています。これらの部品は熱にも強いです。

3.重量と強度

第一に、プラスチック射出成形品とダイカスト部品の寸法が類似している場合、部品の強度が高くなります。第二に、その薄い壁は他の鋳造方法よりも軽いです。第三に、これらの部品は合金の強度を持ち、別々の部品の溶接がないため、接合プロセスではありません.

3D プリント技術の利点

設計の柔軟性

加法は、デザインの制限がないため、より複雑なデザインと印刷が可能です。

クイック プロトタイピング

3D プリンターは非常に短時間で部品を作成するため、プロトタイプ作成プロセスが高速化されます。各段階がより速く完了するため、設計変更がより効率的になります。

オンデマンド印刷

アディティブ マニュファクチャリングでは部品が必要なときに印刷できるため、在庫を保管するために必要なスペースが少なくて済みます。また、3D 設計ファイルは仮想的に保存され、必要なときに検索して印刷できます。

軽くて強いパーツ

3D プリントの主な素材は、同等の金属よりも軽いプラスチックです。カスタマイズされた材料を使用して、耐熱性、撥水性、および強度の高い部品を作成できます。

無駄を最小限に

材料が大きなリサイクル不可能なチャンクから切り出されるため、より多くの廃棄物が発生する従来の方法とは異なり、生産プロセスには必要な材料のみが必要です。

3D プリントは鋳造に取って代わることができますか?

3D プリントの優れた利点により、キャスティングの理想的な代替品になる可能性があるとすぐに思うかもしれません。それどころか、加法的方法は従来の方法に強力な追加機能を提供します。

3D キャスティングは、非常に複雑で少量生産のコンポーネントに最適です。その結果、設計の自由度が高まり、金型やパターンの生産におけるコストが削減されます。

それでも、大規模な部品製造には適していないため、アディティブと従来の鋳造プロセスの両方を使用する必要があります.

キャストと 3D プリントのどちらが安いですか?

ダイカストの場合、原材料（金型）のコストがかかるため、3D鋳造よりも高価になります。ただし、ユニットあたりの印刷価格は、ダイカストよりもアディティブ マニュファクチャリングの方がはるかに高くなります。どちらの場合も、ときどき清掃や部品交換が必要となり、費用がかさみます。

射出成形の場合、100 個以上の部品を生成する場合にのみ、付加製造よりも安くなります。そうしないと、メソッドのコストが高くなります。

これは、3D プリントのユニットあたりのコストが比較的一定であることが原因です。価格は、射出成形用に生産されるピースの数に間接的に比例します。

3D プリントは、さまざまな部品の製造コストを平準化できるため、より安価なオプションになります。金型の変更を必要とせずにパターンをすばやく作成できます。

3D プリント キャストの費用はいくらですか?

3D プリントの新技術は、医療分野で大きな成果を上げています。 3D プリントされたギプスは従来のフラスターよりも快適で、骨の治療に最適です。

まだ市場には出ていませんが、3D プリント キャストの価格は 200 ドルから 500 ドルの間になると予想されます。コストが高いのは、カスタム印刷が新しく有益であるためかもしれません.

ただし、アラームの原因はありません。添加剤業界は鋳造業界にその基盤を築きつつあり、その後はコストを下げることができます。

まとめ

最も新しい技術である 3D プリンティングは、ファウンドリー市場にブームを巻き起こしています。ユーザーに顕著なメリットがあるため、従来の鋳造方法に取って代わると考える人もいるかもしれませんが、そうではありません.

本当の意味で、ファウンドリーは革新を受け入れ、従来の方法を維持して厳しい競争を勝ち抜く必要があります。また、3D プリントを近代化することで、ファウンドリーは従来の方法の限界を克服できます。

メーカーが 3D プリントで従来の鋳造ワークフローを強化できれば、顧客の要求により迅速に対応し、ハード ツールへの投資を減らし、設計費用を効果的に確認できます。