3Dプリントのプロトタイプがどのように設計プロセスを強化できるか

プロトタイピングは明らかなプロセスであり、あらゆる設計サイクルの最初のステップです。パーツが特定の方法で感じられるか、アセンブリ内に収まるか、極端な条件下で持ちこたえることを確認してください。製造技術に関しては、3Dプリントのプロトタイプが依然として重要です。

3D印刷は、高速なプロトタイプを作成することを唯一の目的として始まりました。その発明から数十年が経過し、この技術は歯科用アライナーの作成からジェットエンジン部品の製造まであらゆる分野で応用されてきました。ただし、今日でもテクノロジーのアプリケーションに関しては、3Dプリントのプロトタイプほど人気のあるものはありません。

当初、3D印刷はコストの障壁が高いために主に大企業で使用されていましたが、今日ではアクセシビリティが向上し、あらゆる規模の企業がこのテクノロジーを使用してプロトタイプなどを3D印刷できるようになりました。

3Dプリントプロトタイプの利点は何ですか？

ターンアラウンドタイムの​​短縮

従来の製造プロセスは大量生産に適していますが、少量生産には大部分が苦痛です。これが、3Dプリンターが登場する前にプロトタイプを製造することが困難であった理由の1つです。多くの場合、プロトタイピングは専門企業にアウトソーシングする必要があり、完成したプロトタイプの反復を受け取るために追加のコストと非常に長いターンアラウンドタイムが伴いました。しかし、3D印刷により、プロトタイプをオンデマンドで数時間または数日以内に製造できるようになりました。特に、溶融堆積モデリング（FDM）3Dプリンターは、さまざまな材料で少量のプロトタイプをすばやく作成できます。

マテリアルライブラリを拡張する

3D印刷の台頭は、機能的なプロトタイプの作成に使用できるさまざまな物理的および化学的特性を持つ新しい材料の増加に道を譲りました。現在、メーカーはニーズに応じて幅広い材料を選択できます。特定のケースでは、材料サプライヤーは企業と協力して製品をカスタマイズし、アプリケーション固有の材料を作成します。

現在、PETG、ナイロンカーボンファイバー、PC-ABSなどの3D印刷材料は、3D印刷で主流に使用されています。

コストの削減

何年にもわたって、3D印刷のコストは大幅に下がっています。これは主に、手頃な価格、アクセシビリティ、複数の素材で印刷できる機能を提供するMakerBotMETHODシリーズなどの3Dプリンターの可用性に起因しています。従来のプロトタイピングの労力とコストを考慮すると、3D印刷のプロトタイプは、従来の方法で製造されたものよりもはるかに安価です。

迅速な変更と反復

展開展開展開

プロトタイピングは本質的に試行錯誤のテストです。エンジニアは、ループ（設計-プロトタイプ-評価-反復-設計の変更）に従って設計を完成させる必要があります。 3D印刷を使用すると、プロトタイプを簡単に入手でき、設計者とエンジニアはフォーム、フィット、機能をはるかに早く、より頻繁にチェックできます。その結果、生産ライフサイクルのさらに下でリスクとコスト超過が大幅に削減されます。

プロトタイプを3Dプリントする前に考慮すべき3つのこと

1。最終製品

プロトタイプを3D印刷する前に考慮すべき最も重要な側面の1つは、最終製品の適用です。場合によっては、プロトタイプは最終製品を寸法的、機能的、または美的に複製する必要があります。その他の場合、プロトタイプは、アセンブリへの適合性をチェックする必要がある単一のコンポーネントである場合があります。さらに簡単に言えば、コンセプトモデルでは、基本的な工業デザインを選択する前に、ユーザーの手にある製品の形状と感触を伝える必要がある場合があります。

2。 3Dプリンティングテクノロジー

プロトタイプの種類とその用途に応じて、エンジニアは使用する3D印刷技術を決定する必要があります。機能的なプロトタイプの場合、溶融堆積モデリング（FDM）が一般的に使用されます。 FDMは、100ミクロンを超える機能を必要とする部品にも使用されます。審美的に魅力的なプロトタイプには、ステレオリソグラフィー（SLA）やポリジェットなどのテクノロジーが使用されます。また、場合によっては、最高のプロトタイプ結果を得るために、加法および減法の製造技術を組み合わせて使用​​することが理にかなっている場合があります。

3。設計ガイドライン

3D印刷のプロトタイプを作成するときは、壁の厚さ、防水設計、複数のシェルなどの設計ガイドラインを検討するか、3D印刷技術に従って最小フィーチャサイズを維持する必要があります。これは、他の製造技術を使用するときに考慮したいことと似ています。ただし、3D印刷を使用すると、サブトラクティブテクノロジーを使用した場合よりも、まったく新しい範囲の幾何学的自由度にアクセスできます。

この記事を読み続けて、3D印刷のプロトタイプの種類と、これらのプロトタイプの人気のある素材について学びましょう。

以前はMakerbotのWebサイトで紹介されていました。