home 製造技術 製造設備
工業製造
産業用モノのインターネット | 工業材料 | 機器のメンテナンスと修理 | 産業プログラミング |
home  MfgRobots >> 工業製造 >  >> Manufacturing Technology >> 産業技術

7 種類のアディティブ マニュファクチャリングについて理解する

3D プリントとも呼ばれるアディティブ マニュファクチャリング (AM) は、CAD で生成された 3D モデルを使用して、単一の材料層を追加し、それらの層を融合することによって部品を構築します。 AM は 1987 年に初めて登場して以来、着実に成長を続けており、近年は飛躍的な進歩を遂げています。企業が新しい AM 手法を発明して導入するにつれて、中核となる手法は似ていても、そのプロセスに対して独自のマーケティング用語を作成する傾向があります。同様のメソッドに異なる名前を付けると、市場で混乱を招く可能性があります。この投稿では、主要な手法とその長所と短所を特定します。

ISO/ASTM 規格に従って、AM は層を作成するために使用される技術を 7 つのカテゴリに分類します。リストの最初の 4 つが金属に適しています。

<オール>
  • バインダージェッティング
  • 指向性エネルギー蓄積
  • パウダー ベッド フュージョン
  • シートラミネート
  • 素材の押し出し
  • マテリアルジェッティング
  • バット光重合

    • 1.バインダージェッティング

    材料の融着工程で熱を使わないのがAMならでは。結合液または結合剤が選択的に堆積され、粉末材料が結合されて 3D パーツが形成されます。粉末の種類、使用しているシステム、または顧客のアプリケーション要件に応じて、バインダーの種類の選択が決定されます。このプロセスは、ローラーを使用してビルド プラットフォーム上に粉体材料を広げることから始まり、プリント ヘッドが指定された粉体の上にバインダーを堆積させます。ビルド プラットフォームが下がり、次のレイヤーに対応できるようになり、アイテムが完成するまでこのプロセスが繰り返されます。未結合の粉末はすべて取り除かれます。

    バインダージェッティングの利点

    バインダージェッティングのデメリット

    2.指向性エネルギー堆積 (DED)

    DED が作成する レーザー、電子ビーム、またはプラズマ アークなどの集束熱エネルギー源から粉末ベースまたはワイヤベースの材料を溶かして堆積させることにより、3D オブジェクトを作成します。このプロセスでは金属、セラミック、およびポリマー部品を製造できますが、主に金属部品や、複雑な形状を作成するために基板ベッドが可動するハイブリッド製造に使用されます。 DED は、エネルギー源の用途と最終用途が異なるため、レーザー金属蒸着 (LMD)、3D レーザー クラッディング、または直接光製造とも呼ばれます。最後に、プロセスがどのように機能するかに基づいて、必要に応じて材料を追加することにより、既存の部品を修理または再調整するために主に使用されます.

    DED の利点

    DED の短所

    3.粉末床融合 (PBF)

    PBF のエネルギー源には、レーザー融合、電子ビーム融合、薬剤とエネルギーの融合、熱融合の 4 つのカテゴリがあります。エネルギー源は、プラスチックまたは金属の粉末粒子を溶かし、固化し、パターンに融合してオブジェクトを作成します。パウダー ベッド フュージョン プロセスでは、ビルド チャンバーとパウダー チャンバーの 2 つのチャンバーと、コーティング ローラーを使用します。オブジェクトを作成するために、コーティング ローラーが移動し、ビルド チャンバー全体に粉末材料を広げて、粉末の薄い層を堆積させます。一部の PDF プロセスでは、材料の上層の厚さが均一になるように、コーティング ローラーの後にスクレーパー、ブレード、またはレベリング ローラーを使用します。次に、エネルギー源が、金属粉末ベースの堆積した最上層を溶かします。そのレイヤーがスキャンされて融合されると、ビルド プラットフォームが段階的に下降し、同時にパウダー チャンバーが上昇し、オブジェクトが完成するまでこのプロセスが繰り返されます。

    PBF の利点

    PBF の短所

    4.シートラミネーション

    接着、超音波溶接、ろう付けなどの方法で薄いシートを積み重ねて積層し、立体物を造形するAM。オブジェクトの最終的な形状を作成するには、レーザー切断または CNC 加工が使用されます。すべての AM テクノロジーの中で、これは追加の解像度や詳細量が最も少ないパーツを生成しますが、すぐに入手できる低コストの材料を使用して迅速なプロトタイプを作成するための低コストと迅速な製造時間を提供します。

    シート積層は 7 つのタイプに分類できます:

    シート積層の種類はわずかに異なりますが、全体的な原理は同じです。このプロセスは、材料の薄いシートがローラーから供給されるか、ビルド プラットフォームに配置されることから始まります。次の層は、プロセスに応じて、前のシートに結合される場合と結合されない場合があります。フルハイトに達するまでレイヤリングを続けます。印刷ブロックとすべての不要な外側のエッジを削除すると、オブジェクトが完成します。

    シートラミネートの利点

    シートラミネートのデメリット

    5.素材の押し出し

    一般消費者の需要と品質に対応できるという点で最も人気のある AM プロセスは、熱可塑性樹脂または複合材料の連続フィラメントを使用して 3D パーツを構築します。プラスチック フィラメントの形の材料が押出ノズルから供給され、そこで加熱され、ビルド プラットフォームに層ごとに堆積されます。

    素材の押し出しの利点

    素材の押し出しのデメリット

    6.マテリアルジェッティング

    ワックス状の材料の液滴をビルド プラットフォームに選択的に堆積させるプロセス。材料は冷却して固化し、材料の層を互いに重ね合わせることができます。構築後、サポート構造は機械的に除去されるか、溶解されます。

    マテリアル ジェッティングの利点

    マテリアルジェッティングのデメリット

    7.バット光重合

    紫外線 (UV) レーザーを使用して、フォトポリマー液状樹脂をバット内で層ごとに硬化させ、硬質プラスチック部品に変えるプロセス。この技術の最も一般的な 3 つのタイプには、ステレオリソグラフィー、デジタル ライト プロセッシング (DLP)、連続デジタル ライト プロセッシング (CDLP) があります。

    バット光重合の利点

    バット光重合の欠点

    結論

    アディティブ マニュファクチャリング マシンがマシン ショップにとってより手頃な価格になるにつれて、設計と材料特性の柔軟性により、幅広い実用的なアプリケーションと用途が提供されるようになっています。航空宇宙、自動車、医療業界はすべて、アディティブ マニュファクチャリングの恩恵を受けています。迅速な試作、少量生産、および部品の修理能力が、このタイプの製造の成長の理由の一部です。


    産業技術

  • 製造プロセス
  • 3Dプリント
  • 自動制御システム
  • 産業技術
    1. パンデミックは3Dプリントへの移行を加速しています
    2. アディティブマニュファクチャリングとは何ですか？-タイプと動作
    3. 製造におけるさまざまな種類のダイの使用
    4. 従来の金属加工は依然として製造業で輝いています
    5. アディティブマニュファクチャリングはデスクトップ3D印刷を超えて成熟し始めます
    6. 製造業における3Dプリントの事例
    7. 製造におけるさまざまなタイプのメンテナンス
    8. アディティブマニュファクチャリングが工業生産に与える影響
    9. 製造における自動化の価値を理解する
    10. ハイブリッド製造のメリットと課題を理解する
    11. アディティブ マニュファクチャリングの主な種類