Tesla Giga Nevada 社、FuseX1 を使用して大型部品の生産を 24 時間以内に加速

「テスラでは、野心的な期限を設定し、常にそれを超えています。3D プリンティングの迅速な納期は、従来の製造に比べて重要な利点です。」と、テスラ ギガ ネバダの積層造形のエンジニアリング技術者、コディ ジェプセンは述べています。

テスラの積層造形チームはネバダ州、カリフォルニア州、テキサス州にまたがっており、ネバダ州の 1 つの工場で毎週 10,000 ～ 30,000 個の部品を生産しています。スピードは単なる目標ではなく、要件です。すべての部品は 24 時間以内に到着する必要があるため、プリンタは高速に動作し、切り替えは短く、稼働時間を最大化する必要があります。

これまで、ジェプセンは、各ビルドが 24 時間以内に完了するように、大判 SLS プリンタを垂直方向の能力の半分 (約 230 mm) で実行する必要がありました。この回避策では、大きなパーツをセクションにスライスし、カスタムのアリ継ぎを準備し、その後、接着、研磨、組み立てといった労力を要する後処理を行う必要がありました。

FuseX1 を入力します。 330×330×565mm のビルド エンベロープを備えた X1 は、従来の SLS マシンの 2 倍以上の有効高さを実現しながら、ほとんどのビルドを 24 時間以内に完了します。 Jepsen は、大きなコンポーネントを 1 つの部品で印刷できるようになり、以前は何時間も作業を要していた余分な CAD、組み立て、仕上げのステップを排除できます。

「24 ～ 26 時間以内に Z 高さをフルに使用すると、ワークフローが解放され、スループットが劇的に向上します」とジェプセン氏は説明します。また、ビルド ボリュームが大きくなったことで、1 つのジョブにより多くのパーツを組み込むことができるようになり、バックログが縮小し、コストのかかる外部アウトソーシングの必要性が減りました。

一例として、以前はセクショニング、アリ継ぎ、および 20 ～ 25 分の手動の後処理が必要だったリワーク ジグが挙げられます。 FuseX1 を使用して、ジェプセンはジグ全体を印刷し、粉末を除去し、表面をブラストします。自動仕上げにより、ジグ 1 つあたり 1 時間近くの労力が節約されます。

同様に、単一のパレットに複数の窓を固定するために使用される窓ダンネージ ラックは、従来は 2 つの部分に分割されており、8 つのラックを製造するには 4 つの別々の構築が必要でした。 FuseX1 は、24 時間の 1 回のビルドで 8 つのラックをプリントできるようになり、スループットが 2 倍になり、接着作業が不要になりました。

従来の SLS プリンタも冷却時間が長くなるという問題がありました。 X1 のモジュラー ビルド ユニットは統合された断熱機能を備えており、パーツを最適な熱状態に保ちながら、前のビルドが完全に冷える前にマシンが次のジョブを開始できるようにします。

ジェプセンの部門では、傷をつけないシムなどの低コスト部品を大量生産しています。以前は、従来の SLS マシンでの専用ビルドによりコストが上昇し、射出成形への切り替えの決定が遅れていました。 X1 の適応型熱制御により、ジェプセンは大型部品の周りにシムを詰め込み、造形密度を最大化し、ユニットあたりのコスト競争力を維持できるようになりました。そのため、射出成形スイッチは不要になる可能性があります。

X1 以外にも、Tesla Giga の積層造形ショップでは、耐熱性 Rigid10K から ESD および Tough ファミリに至るまで、さまざまな特殊樹脂を対象とした Formlabs SLA プリンタ (Form4 および Form4L) も稼働しています。 Form4 のスピードにより即日納品が可能になり、材料の交換が簡単なため、エンジニアは迅速に反復できる柔軟性が得られます。

毎週 10,000 ～ 30,000 個の部品を扱うため、機械の稼働時間は非常に重要です。 Jepsen 氏は、Formlabs のカスタマー サポートが工業用 3D プリンティングのゴールド スタンダードを確立しており、部品交換の即日出荷によりダウンタイムを最小限に抑えていると述べています。

ジェプセン氏によると、プリンタの速度が上がるにつれて、拡張の必要性は薄れるという。 「1 台の X1 からは、2 台または 3 台の従来のラージフォーマット SLS システムから得たものと同じ量の部品を入手できます。」と彼は言います。 X1 の設置面積はわずか 12.5 フィート平方 (1.3 平方メートル) と小さいため、より多くのユニットを同じスペースに設置できるため、新たな床面積の必要性がさらに減ります。

全体として、Tesla Giga の積層造形チームは、最新の 3D プリンティング テクノロジーが、人件費と材料コストを削減しながら、大量生産を迅速にスケールアップできることを実証しています。

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