アディティブマニュファクチャリングがあなたに適しているかどうかを特定するためのガイド

3D印刷としても知られるアディティブマニュファクチャリングは、未来的な斬新さから広く利用可能なテクノロジーへと変化しました。アディティブマニュファクチャリングは1980年代半ばから存在していましたが、このテクノロジーの使用と商業化の成長は過去5年間で爆発的に増加しました。プリンターは、プラスチックや金属材料の選択肢が増え続けていることは言うまでもなく、より速く、より安く、よりコンパクトになっています。

アディティブマニュファクチャリングは、生産部品の作成とサポートの方法を変更することにより、従来の方法の限界を打ち破ります。適切な状況に適用すると、添加剤製造は、より高い効率と改善されたパフォーマンスを備えた製品を提供できます。ただし、利点はそれだけではありません。 3D印刷には、製品の無駄の削減から複雑な部品のコストの削減、少量生産での収益機会まで、さまざまな経済的メリットがあります。

この包括的なガイドは、積層造形、その利点、開始時に考慮すべきことなどに関する詳細な情報をカバーしています！

クイックリンク

• アディティブマニュファクチャリングとは何ですか？
• 製造施設で積層造形を活用する6つのメリット
• アディティブマニュファクチャリングはあなたの会社に適していますか？この製造技術を実装する前に行うべき5つの考慮事項
• CMTCを使用して積層造形への投資を最大化しましょう！

アディティブマニュファクチャリングとは何ですか？

アディティブマニュファクチャリング（3D印刷）は、デジタルデザインから具体的なオブジェクトを作成するプロセスです。従来の2Dプリンターはコンピューターを使用してファイルを読み取り、ファブリックまたは紙に平らな2次元レプリカを印刷しますが、3D印​​刷では、デジタルファイルから物理的なオブジェクトを作成し、材料の層を次々と利用して、完成するまで印刷します。三次元オブジェクト。

アディティブマニュファクチャリングテクノロジーは、一度に1つの細かい層で3次元オブジェクトを構築します。後続の各層は、部分的に溶融した材料の前の後半に結合します。言い換えれば、穴などの部品の特徴を作るために製造プロセス中に材料を取り除く代わりに、部品は、完成した部品にすでに穴が形成されている積層造形法を使用して構築されます。

層状材料は、金属粉末、セラミック、熱可塑性プラスチック、ガラス、さらにはチョコレートに至るまで、ほぼすべての種類の物質にすることができます。その結果、3Dプリンターは万能ではありません。 3D印刷にはさまざまなオプションがあるため、さまざまなアプリケーションに対応するプリンターの種類が異なります。

アディティブマニュファクチャリングは、金属、プラスチック、複合材料などのさまざまな媒体で物理モデル、プロトタイプ、ツーリングコンポーネント、および製造部品を構築するために使用されてきました。ほぼすべての形状を3Dプリンターで複製でき、部品はさまざまな色で、さらには複数の材料を使用して製造できます。

製造施設で積層造形を活用する6つのメリット

3D印刷は、その革新的な工業生産能力で知られています。この製造技術を世界中の企業が擁護する貴重な資産にするいくつかの利点があります。

開発コストの削減

この高度な製造技術は、初期費用がかかるため、やや高価であるという固定観念を持っています。ただし、開発コストを長期的に削減することで、コスト削減のメリットが得られます。

機械の運用コストは、3Dプリンターのサイズによって異なります。ほとんどのデスクトップ3Dプリンターはラップトップと同じくらいの電力を使用しますが、一部の大型産業用3Dプリンターはかなり多くの電力を使用します。それでも、複雑なオブジェクトを1つのステップで作成できるため、効率と生産性が向上します。

3Dプリントの主な利点の1つは、人件費の削減です。後処理に加えて、ほとんどのプリンターは自給自足であり、オペレーターの支援をほとんど必要としません。 3Dプリンターの人件費は、高度なスキルを持つオペレーターが通常必要となる従来の製造と比較して、本質的に存在しません。

さらに、少量の積層造形は、従来の製造と比較してコスト面で競争力があります。射出成形、従来の金型、金型、フライス盤、機械加工などの他の製造方法よりも、プロトタイプを3Dプリントする方が大幅に安価です。

製品廃棄物の削減

コンピュータプログラムでドラフトをデザインし、それを印刷用に送信することで、新しいデザインを作成および作成する時間が大幅に短縮され、無駄が少なくなります。このデジタルからデジタルへのプロセスにより、従来のプロトタイピングの追加の中間ステップが削除されます。

さらに、3Dプリントはターンアラウンドを増加させました。迅速な反復を作成する機能を備えた3D印刷は、従来の製造業で発見するのに数か月ではないにしても数週間かかる可能性のあるエンジニアリングおよび設計の問題を特定します。

アディティブマニュファクチャリングにより、通常は構築が困難または高すぎる複雑な設計を作成できます。プロセス開発は、金型や金型などの従来の方法でプロトタイプを設計および構築するために費やす費用で、より短い時間で達成できます。また、プロトタイプの反復で変更された部品や機能の型を廃棄する必要があるため、製品の無駄が少なくなります。

効果的な設計と作成に必要な時間が短縮されるため、最終部品の設計に関する決定をより迅速に行うことができます。全体として、積層造形は、無駄を減らし、支出を減らして、より効果的で効率的な設計プロセスを提供します。

製品の品質の向上

3D印刷の利点は、より高品質の製品設計とプロセス開発を提供することにまで及びます。アディティブマニュファクチャリングにより、人間工学の悪さなどの設計上の問題を早期に特定して迅速に解決できるため、メーカーは優れた製品を作成できます。その結果、3D印刷による最終設計を改善して、部品の品質を向上させることができます。

さらに、この技術の進歩により、エンジニアは、費用効果が高くない、または通常の製造方法では不可能な、複雑で複雑な部品を製造することができます。エンジニアは、従来の機器の制限に制限されなくなりました。接合、固定、または溶接が必要なアセンブリとして設計された一部の部品は、単一の部品として印刷できます。これにより、無駄が減り、製品の強度と耐久性が向上し、潜在的な障害点が減ります。

3D印刷では、熱可塑性プラスチックなどのさまざまな物質から部品を作成することもできます。これらの材料のいくつかは、強度と完全性を維持しながら、大幅に重量を減らすことができます。これは、エンジニアが強度を維持しながら重量を減らしたい場合に非常に役立ちます。

アディティブマニュファクチャリングは、品質が向上しているため、継続的な使用を維持できる耐久性のある製品を作成するための貴重なテクノロジーです。

本物のラピッドプロトタイピング

「ラピッド」プロトタイピングが設計と製造に数週間または数か月のリードタイムを意味したことを覚えていますか？これは主に、プロトタイプのツールまたは固定具を製造する必要があり、おそらくこの作業の一部を外部委託する必要があるためでした。多くのメーカーは生産に重点を置いていましたが、単一のプロトタイプ部品を製造するために貴重な時間を費やしたくありませんでした。

アディティブマニュファクチャリングを使用すると、3Dプリンターでプロトタイプを数週間ではなく、数時間で設計および製造できます。製造のために設計する代わりに、設計のために製造できるようになりました。さらに、複雑な顧客の仕様に合わせて部品を製造することもできます。これはプロトタイピングのゲームチェンジャーです。

これはあなたの会社にとってどういう意味ですか？ 3Dプリンターと専門知識への比較的少ない投資で、新製品のモックアップをすばやく作成し、数日で顧客の手に渡すことができるようになりました。さらに、非常に特定の市場ニッチに対応する部品を製造できるため、高利益率の製品の製造につながる可能性があります。

あなたの会社に才能、専門知識、熱意を引き付ける手段

ミレニアル世代の人々を引き付けることに関するブログ投稿シリーズの2番目の記事、「ミレニアル世代を引き付け、製造業の未来を維持する方法」では、この人口から熟練した労働者を引き付けるために、積層造形やその他の新技術を職場に組み込むことについて説明しました。その記事で述べられているように、積層造形装置を使用して、若くて熟練した労働者を施設に引き付けることができます。

アディティブマニュファクチャリングはあなたの会社に適していますか？この製造技術を実装する前に行うべき5つの考慮事項

製造プロセスに大幅な変更を加える場合と同様に、新しいテクノロジーを会社に導入する前に検討および調査する必要のある要素がいくつかあります。

アディティブマニュファクチャリングに関連する考え方の変化を認識する

アディティブマニュファクチャリングはメーカーにとって強力なツールですが、アディティブマニュファクチャリングを効果的に使用するには、設計エンジニアと企業マネージャーの考え方を変える必要があります。アディティブマニュファクチャリングは、ほとんどの設計、機械、および産業エンジニアが学校で学ぶ多くの原則に反します。

例えば、伝統的に、金属のシートは、伝統的に、金属製造プロセスの原料として使用されてきた。これらのシートは、形状を生成するためにレーザーカットされています。設計エンジニアの仕事は、適切なサイズの鋼板を注文し、そのシート内の部品の入れ子を最適化してスクラップを最小限に抑えるプログラムを設計することでした。持ち去られる鋼が少なければ少ないほど、スクラップコストは低くなり、利益は高くなります。

アディティブマニュファクチャリングの場合、プロセスから除去される材料の量を減らすことに焦点を当てるのではなく、製品を構築し、必要に応じて材料を追加するか、設計段階でそれを取り除いて部品を製造します。したがって、鋼のシートから形状を切り取る代わりに、3Dプリンターを使用して同じ部品を構築します。形や特徴が気に入らない場合は、モデルを変更して別のモデルを印刷してください。気に入ったデザインができたら、必要な数だけ印刷できます。

ご覧のとおり、積層造形が関係する場合、設計の考え方は頭を悩ませます。考慮事項は、持ち去られる材料の量を減らすことから、部品の設計を最適化してから、部品を1つずつ作成することへとシフトします。

設計エンジニアが3D印刷技術を使用できるように再トレーニングするための、簡単で比較的安価な方法を次に示します。

学ぶ

多くの大学やコミュニティカレッジは、積層造形プログラムを開発しています。これらは、学位の専門化や認定プログラムから、積層造形のワークショップやセミナーにまで及ぶ可能性があります。アディティブマニュファクチャリングイベントは、エンジニアや会社のマネージャーがテクノロジーについてさらに学ぶ機会も提供します。これは、重要なプロセス変更にとって重要です。

読む

Make Magazineなどの雑誌は、3D素材の例を紹介し、プリンターモデル間の比較を提供するために発行されているため、会社に適したモデルを選択できます。インターネットには、積層造形と3Dプリントに関する豊富なデータも含まれています。当社のウェブサイトには、積層造形の情報とリソースに関するセクション全体があります。

ネットワーク

周りに聞いて、3Dプリントを使用している地元のメーカーと連絡を取りましょう。彼らがその機能をどのように利用し、その機能を最適化するかを学びましょう。メーカーネットワーク、地元の商工会議所、イベントは、テクノロジーを使用して他の人を見つけることができる場所です。

実験

より多くのモデルが導入され、この市場での競争が激化するにつれて、パーソナルおよびデスクトップ3Dプリンターのコストは劇的に低下しました。デスクトップミニプリンターは、わずか500ドルで購入できます。アディティブマニュファクチャリングを業務に組み込むことを検討している場合は、フォードモーターカンパニーと同様に、1つまたはいくつかを購入してエンジニアに提供してください。テクノロジーについて学び、考え方を変えるには、デザイナーやエンジニアにテクノロジーを試してもらう以外に方法はありません。 Additiveの機能が設計者やエンジニアによく理解されると、会社のニーズに適した工業用グレードのAdditiveテクノロジーを特定するのがはるかに簡単になります。

新しいテクノロジーは恐ろしいこともありますが、刺激的なこともあります。今後5年間の積層造形の可能性は、カスタムの機能するプロテーゼの製造から、小学校の教室や家庭の大部分での3D印刷の使用まで、スリル満点です。

CMTCを使用して積層造形への投資を最大化！

3Dプリンターの使い方がわからない場合はどうなりますか？アディティブマニュファクチャリングが最初に市場に登場したとき、メーカーがテクノロジーを使用するのを支援するリソースはわずかしかなく、既存のものは非常に高価になる傾向がありました。あなたの会社に付加的な技術とあなたの状況への可能な応用を知らせるための他の無料または安価な方法があります。 CMTCは、積層造形の分野の専門家やリソースからのプレゼンテーションを含む積層造形のウェビナーを後援しています。

カスタマイズされた部品の需要が高まり続けるにつれて、積層造形プロセスは今後ますます関連性が高くなります。 AM機器メーカーは、より多くの企業がこれらのテクノロジーを採用し始めるにつれて、製造の未来が完全に変わるのは時間の問題であると予測しています。

CMTCは、この前進の重要性を認識しており、積層造形で製造会社を変革するのに役立ちます。詳細についてはお問い合わせください！