リアルタイムの品質管理：どのシステムがあなたに適していますか？

先週のブログでは、3Dプリント操作の効果的な品質管理プロセスの要素について説明しました。今日のブログでは、印刷の実行をリアルタイムで監視するために利用できるさまざまなツールについて詳しく見ていきます。

マシンのパフォーマンスに関するリアルタイムデータを収集することは、操作全体に多くの利点をもたらします。まず第一に、エラーをすぐに見つけることができるので、印刷中にプリンターを停止または調整することができます（システムがこれを許可している場合）。これにより、欠陥のある印刷の実行による時間とお金の損失を最小限に抑えることができます。結果として得られる安心感は、3D印刷に使用される材料が通常非常に高価である、航空宇宙や自動車などの業界にとって特に重要です。

第二に、リアルタイム検査により、エンジニアは部品の内部形状をより厳密に制御できます。これは、CTスキャン（今後の投稿で検討します）が使用されている場合でも、印刷が完了すると検査が非常に困難になるためです。

最後に、すべての印刷実行が標準のプロジェクトワークフローの一部として監視されている場合、結果のデータを照合して、3D印刷操作の全体的なパフォーマンスの「全体像」を把握できます。このデータは、印刷時間の短縮、材料の浪費の削減、部品品質の向上など、改良または改善の新しい機会を浮き彫りにするのに役立ちます。

もちろん、これにより、印刷プロセスのリアルタイム監視を実際にどのように正常に実装できるかという疑問が生じます。幸いなことに、この目的のために多くの専門的なハードウェア/ソフトウェアツールが開発されています。

EOSのEOSTATEモニタリングスイート

これは、MeltPool、PowderBed、System、Exposure OTの4つのモジュールに基づく、DMLSアプリケーション用の統合されたハードウェアおよびソフトウェア監視パッケージです。露出OTは、MTU Aero Enginesと共同で開発され、カメラベースの光トモグラフィーを使用して印刷中の金属の挙動を監視するため、特に注目に値します。

SigmaLabsのPrintRite3D

このシステムは、1つのハードウェアパッケージSensorPakと、3つのクラウドソフトウェアパッケージ（Inspect、Contour、Analytics）で構成されています。ハードウェアは一連のセンサーを利用してDMLS印刷プロセスのライブデータを収集し、ソフトウェアはそれを処理して照合し、ユーザーのプリンターのリアルタイムのパフォーマンス概要を提供します。

マテリアライズインスペクター

Magicsソフトウェアスイートの一部であるInspectorは、ビルドプロセスのリアルタイム監視に加えて、印刷プロセスのシミュレーションを実行し、後処理と根本原因分析を実行する機能も提供します。

NASAの社内品質管理ソリューション

2017年3月、NASAは、3D印刷部品の品質を監視するために、社内で開発した新しいシステムの詳細を公開しました。 NASAのシステムは、赤外線カメラと視覚カメラを組み合わせて、印刷プロセスの包括的な画像を構築します。視覚カメラは、粉末ベースの印刷で使用されるレーザーの正確な位置を監視し、赤外線カメラは温度を収集します。このシステムは、金属ベースとプラスチックベースの両方の印刷で動作し、NASAによると、既存の3Dプリンターと統合できます。

このテクノロジーが3D印刷セクターにとって非常に重要である理由

3D印刷が大規模生産のツールとしての地位を確立するためには、効率的なプロセスを犠牲にして高品質の部品を提供することを許可してはなりません。リアルタイムの品質管理システムを実装することで、人為的エラーの可能性なしに、実際の品質管理段階に先立ってエラーの検出と修復を行うことができます。さらに、関連するすべての生産情報を自動的にキャプチャできるため、プロセスを強化するための新しい機会を特定するのに役立ちます。これらのツールとこのアプローチにより、エンジニアは時間をより効果的に活用し、絶え間ない改善と革新の文化を確立するのに役立ちます。その結果、エラーのない生産部品がタイムリーかつ一貫した方法で納品されます。