3D印刷の未来：AMFGのAMランドスケープデジタルカンファレンス2020からの12の重要なポイント（パート1）

4月、AMFGは3D印刷の専門家と専門家を集めて、最初のアディティブマニュファクチャリングランドスケープデジタルカンファレンス2020に参加し、業界の現状に関する展望と洞察を共有しました。

会議の共通のテーマは、COVID-19のパンデミックとの闘いにおける継続的な取り組み、サプライチェーンにおける3D印刷の役割、および積層造形（AM）テクノロジー、材料、ソフトウェアの継続的な成熟を中心に展開されました。

会議に参加できなかった人のために、AMランドスケープ会議からの重要な学習を探るこの記事をまとめました。 YouTubeチャンネルをチェックして、スピーカーの各プレゼンテーションをオンラインで視聴することもできます。

1。業界は成長を続けています

AMFGのシニアマーケティングマネージャーであるVictoriaAkinsowonは、彼女との会議を開始しました。 2020年のAM業界の状況を概説した基調講演。

COVID-19の大流行との世界的な戦いにもかかわらず、3D印刷技術はその産業化の旅を続けています。外部要因に加えて、新しいプレーヤーがAM市場に参入し続け、買収とパートナーシップは業界全体で繁栄し続けています。

業界の成長は、アディティブマニュファクチャリングランドスケープ2020に関するAMFGの今後のインフォグラフィックで特に明白です。

業界の成熟に加えて、マシンレベルとワークフローレベルの両方での接続性、およびコラボレーションは、業界を前進させる主要なテーマとして成長します。

2。材料は3D印刷パズルのほんの一部です

高性能ポリマーは、航空宇宙、医療、自動車などの業界全体で、高度な3D印刷アプリケーションに多くの機会を生み出しています。

カンファレンスでの最初のプレゼンテーションで、ソルベイのグローバル製品および事業開発マネージャーであるブライアンアレクサンダーは、3D印刷用の高性能プラスチックの開発と、テクノロジーの新しいアプリケーションを解き放つ方法について詳しく説明しました。 。

高性能素材を開発するプロセスは「簡単な旅ではありません」とブライアン氏は言い、あらゆる面でのコラボレーションが必要です。

「積層造形には3つの主要な部分があります。三本足のスツールのようなものです。好きなだけ材料を入れることができますが、それらを処理するための機器と処理能力がないと、スツールは倒れてしまいます。」

そのため、ソルベイは、高性能ポリマーを市場に投入できるようにするために、過去3〜4年間、プロセスの理解と機器の知識の組み合わせに取り組んできました。

現在、ソルベイはPEEKフィラメントのマーケットリーダーと見なされており、SLSなどの粉末床溶融プロセス用の粉末材料も開発しています。

重要なこととして材料の処理方法を知るには、AMの設計を最大限に活用する方法を理解することも重要です。

この点で、Alexanderはシミュレーションの必要性を強調しました。これにより、エンジニアは、印刷後に材料がどのように動作するかを予測できます。シミュレーション結果は、機械的特性を改善し、部品の故障を防ぐことを最終目標として、部品の設計を最適化するのに役立ちます。

材料、プロセス、および設計に関する知識を組み合わせることによってのみ、次のことが可能になります。製品ライフサイクルのさまざまな段階で3D印刷をより確実に使用するために、ドアを開けてください。

3。ソフトウェアと自動化は、3Dプリントでマスカスタマイゼーションを可能にするために不可欠です

マスカスタマイゼーションにより、企業は、通常大量生産で生産される数千万のバッチと比較して、数十のアイテムのバッチをコスト効率よく生産できます。

それ自体は挑戦的な変化ですが、それを可能にするテクノロジーが1つあります。それは、3Dプリントです。

次のプレゼンターである、3D印刷コンサルティング会社であるPhanosGmbHのシニアコンサルタントであるTimmKraglは、3D印刷によって企業が今日カスタマイズされた部品を製造する方法、典型的なワークフロー、およびそれに伴う課題について調査しました。たとえば、3D印刷を使用してカスタマイズされたパーツを作成するときに発生する問題のひとつは、1つのビルドで印刷された非常に類似したパーツを特定する方法です。

Tim Kraglは、印刷されたラベル、3Dスキャン、3Dファイルとの比較など、いくつかの方法を指摘しました。

ただし、アプリケーションが異なれば、カスタマイズされた部品を識別してQAチェックを実行するためのアプローチも異なる可能性が高いことにも注意してください。

Kraglによると、部品のカスタマイズに3D印刷をうまく使用するには、高度なソフトウェアとワークフローの自動化が不可欠です。ソリューションには、3Dスキャン、拡張現実、QRコードの使用、およびデータ転送とトレーサビリティを可能にするMESソフトウェアが含まれます。

4。添加剤生産への移行をサポートする重要な柱

AMランドスケープ会議の最も視覚的なプレゼンテーションで、BowmanAPの英国アディティブプロダクション開発マネージャーであるJamesAshbyが、プロダクションに3Dプリントを使用することの意味について話し合いました。

Ashbyは、製造はトレーサビリティ、再現性、精度、検証という4つの柱にかかっていると主張しました。

トレーサビリティに関しては、部品にシリアル番号を付けることで、Bowman APは、部品がいつ製造されたか、部品に入れられた材料のバッチ、検査方法、および関連するパラメーターを知ることができます。過程の中で。

同様に重要なのは、繰り返し可能なシステムを用意することです。

'繰り返し可能なシステムを使用して構築していない場合、調整が必要なものを使用して構築している場合は、ビルドの途中でどのような変更が行われるかわからない場合は、顧客の部品ではなくモデルをビルドしているとアシュビー氏は述べています。

3番目の柱である精度は、顧客が要求する許容誤差を意味します。そして最後に、AMを生産に使用している製造業者は、ビルドパラメータ、ソースに戻る材料、および検査プロセスを検証できなければなりません。

「自動車、航空宇宙、軍事、装具、義肢に物を入れるときは、自分が何をしているのかを確認できなければなりません。できない場合は、モデルを作成しています」とアシュビー氏は言います。

3D印刷による生産への移行では、メーカーはこれら4つの柱を考慮する必要があります。アシュビーは、4つの要素すべてを考慮した場合にのみ、生産部品を製造していると主張できます。プロトタイプ。

5。大判3Dプリントは成熟し続けています

大判3D印刷は、大きな部品を製造するための費用効果が高く柔軟なソリューションとして注目を集めています。 BigRepは、大判ポリマー3Dプリンターの開発を推進している1つの会社です。

彼のプレゼンテーションで、BigRepのマネージングディレクターであるMartin Backは、同社が大判AMソリューションでサプライチェーンをサポートする方法について詳しく説明しました。

現在、生産支援と鋳造パターンは、BigRep3Dプリンターで最も人気のあるアプリケーションです。ただし、同社の顧客の約20％は、電子住宅や電車のオンデマンドスペアパーツなどの生産部品に大判3D印刷を使用しています。

Backで強調表示されている製造部品の一例は、エアバス用に製造された、さまざまな部品を輸送するためのプラスチックの箱です。

従来、このボックスの製造は外部委託されているため、リードタイムが長くなり、オンデマンドで製造できなくなります。

大判3D印刷は、ローカルで生産する機能を提供することにより、これらの課題を解決します。これは、部品をオンデマンドで製造でき、リードタイムを数週間からわずか数日に短縮できることを意味します。

特にBigRepのソリューションによる大判3D印刷の注目すべき進歩のひとつは、間違いなく、Metering Extruder Technology（MXT）の導入です。

MXTは、プラスチック材料を押し出すための新しいアプローチであり、プロセスを大幅に高速化します。 MXTシステムは、BigRepの最新のプリンターを現在の押出機の5倍高速にし、はるかに高い精度を達成するのに役立つと報告されています。

大判3D印刷は進化し続けていますが、その幅広い採用に対する重要な課題は、専門知識の欠如のままです。

「私たちは人々が添加剤を使いやすいようにする必要があります。日常のツールになる必要があります。」つまり、Backとは、とりわけ、設計の作成とデータ処理のプロセスを簡素化する必要があることを意味します。

「ゆっくりと、そこに着きます」と彼は結論付けました。

6。ソフトウェアは、3D印刷ワークフローのボトルネックを解消するのに役立ちます

3D印刷から生産への移行は、新しい機会だけでなく、多くの新しい課題も明らかにしています。 AMFGのFelixDörrは、3D印刷ワークフローの最も一般的なボトルネックと、ソフトウェアがそれらを解決する方法に光を当てました。

Felixは、リクエストやプロジェクト管理のための適切なシステムの欠如など、ワークフローの課題は今日、うまく対処されていると述べています。ただし、AMワークフローの1つの領域、つまりポストプロダクションとQA管理はほとんど見過ごされています。

多くのメーカーは、機械の容量と使用率を最適化して、ますます多くの部品を生産しようとしています。

ただし、多くの場合、これらの部品はまだ顧客に届けることができません。非効率的で高度に手動による後処理管理のため、後処理ステップで部品が積み重なって、品質保証ステーションでチェックされてから承認され、顧客に出荷されます。

'If後処理と品質管理でこれらの問題を解決しないと、全体的に堅実なワークフローが得られません」とDörr氏は述べています。

プレゼンテーションの重要なポイントは、AMを最大限に活用するには、すべてのプロセスとワークフローのステップを接続して統合する必要があるということです。

ソリューションの大部分は、AMテクノロジーのニーズと要件を念頭に置いて開発されたインテリジェントなワークフローソフトウェアです。製造実行システム（MES）とも呼ばれるこのようなソフトウェアは、AM生産に関連するすべてのプロセスの計画、管理、および実行においてメーカーをサポートします。

彼のプレゼンテーションで、Dörrは、MESソフトウェアは真空状態では存在せず、その進歩には業界のコラボレーションと標準化が必要であることを強調しました。

「マシン、他のソフトウェアパッケージ、およびサプライヤに簡単に接続できるように、標準を作成することが重要です」と彼は続けました。 「私たちが協力して新しい基準を作成する場合にのみ、積層造形を生産にとってより魅力的なものにします。」

これは会議の要点のパート1です。来週共有するパート2にご期待ください。