新しいテクノロジーよりも従来の添加剤を使用する場合

溶融フィラメント製造 (FFF) とも呼ばれる溶融堆積モデリング (FDM) は、アディティブ技術の出現以来存在する製造プロセスです。 S. Scott Crump は、Stratasys を設立した後、1980 年代後半から 90 年代前半にかけてこのプロセスを開発して商品化しました。それ以来、FDM プロセスは、今日 3D 印刷について考える人の数と同義になりました。

FDM 3D プリンターは、加熱されたノズルから熱可塑性フィラメントを押し出し、ビルド プラットフォームに溶融プラスチックの層を適用します。層が冷えたら、パーツは完成です。

FDM 技術による製造は、多くの場合、カーボン デジタル光合成 (DLS)、ステレオリソグラフィー (SLA)、または HP マルチジェット フュージョン (MJF) などの新しい付加技術を使用するよりも単純で簡単です。紫外線ライトが必要です。

DLS や MJF などの最先端のアディティブ マニュファクチャリング技術は刺激的であり、新しい可能性を約束しますが、必ずしもすべてのプロジェクトに最適なオプションであるとは限りません。多くの場合、製品チームは、新しい 3D プリント技術の目新しさと興奮に惹かれ、FDM のような従来の付加製造技術の利点を見落としています。ただし、多くの場合、実際には FDM が最良の結果をもたらします。

新しい 3D プリント技術ではなく、従来の添加剤を選択する理由

エンジニアは、新しい 3D プリント技術よりも従来の添加剤を使用することを検討する必要があります。これらの方法は、数十年にわたる戦闘テストに耐えてきたからです。 FDM は何十年にもわたって広く使用されてきたため、新しいテクノロジよりも堅牢な知識ベースを備えています。彼らは FDM のプロセスに慣れており、その限界を認識しているため、エンジニアと製品チームは自信を持って構築し、革新的な設計を試すことができます。

材料オプションに関しては、従来の添加剤がさまざまな 3D プリント技術を上回っています。 FDM は、ABS からナイロン、TPU に至るまで、幅広い熱可塑性プラスチックと互換性があり、長年にわたってテストされ、規制され、好評を博してきました。実際、射出成形などの他のプラスチック製造プロセスに慣れているエンジニアは、FDM マシンを使用して、通常使用するのとまったく同じ材料から部品を簡単に作成できます。

比較的新しい 3D プリント技術の材料はまだ評価されており、5 ～ 6 年後には、製品チームは、最後の生産に使用した材料が長期的なパフォーマンスを確保するための最良の選択ではなかったことに気付くかもしれません。エンジニアは、従来の添加剤を使用することで、この潜在的な問題点を完全に解消できます。

さらに、FDM は、航空宇宙産業での使用が承認された唯一の高性能熱可塑性樹脂である ULTEM® (PEI) と互換性のある唯一の付加技術です。従来の添加剤を使用することで、エンジニアは、厳しく規制された業界でより挑戦的で革新的なユースケースを追求できます。

FDM プロセスの幅広い設計とエンジニアリングの柔軟性を約束するもう 1 つの要因は、FDM マシンとそのワークスペースの物理的なサイズです。 FDM マシンは一般に、新しい 3D プリント技術よりも大きく、より大きな部品の作成を可能にします。 MJF、SLA、および DLS マシンはすべて、より小さなワークスペースを提供するため、製造可能なパーツのサイズが制限されます。

最後に、FDM は一般に、3D ラピッド プロトタイピングに関しては、新しい 3D 印刷技術よりも信頼性が高くなります。このプロセスは高速で、信頼性が高く、効率的であり、コストを上げずに複数のプロトタイプを作成するのに理想的です.

アディティブ マニュファクチャリング技術の選択

これらの重要な利点にもかかわらず、従来の添加剤には欠点があります。たとえば、FDM は一般に、消費者向けの製品やきれいな表面仕上げが必要な用途には推奨されません。これは、フィラメントの押し出しによって部品に顕著な質感の違いが残ることが多いためです。 FDM を使用して小さなフィーチャや格子を作成することも困難な場合があります。このような状況では、新しい 3D プリント技術を活用する方が理にかなっています.

アディティブ マニュファクチャリング技術を決定する際は、まずサイズと形状を考慮するのが最善です。これらの要因により、潜在的なプロセスのプールが大幅に絞り込まれます。エンジニアが大きなプラスチック パーツをプリントしたい場合、FDM が製造のための最良の選択肢の 1 つであることを確信できます。

エンジニアがより控えめなサイズのパーツをプリントしたい場合、Carbon DLS は手のひらより小さいパーツにのみ推奨されることに留意しながら、より広い範囲のプロセスを検討できます。エンジニアが消費者向け製品を複雑な詳細または高解像度で印刷したい場合、評価を DLS、SLS、または MJF に絞り込んだ方がよいでしょう。

サイズと形状を考慮した後、エンジニアと製品チームはより詳細に検討し、材料、コスト、生産速度と量などについて検討を開始できます。

専門家のアドバイスとガイダンスでより良いパーツを構築

アディティブ マニュファクチャリング技術に関して言えば、新しいものほど優れているとは限りません。 FDM は 30 年以上前に開発されましたが、ラピッド プロトタイピングと大型部品の製造のためのアディティブ マニュファクチャリング技術のトップにランクされています。

さらに、利用可能な材料に関しては、さまざまな 3D 印刷技術を上回っています。それでも、新しい 3D プリンティング技術が従来の添加剤では提供できないものを提供する場合があります。特定のプロジェクトに最適なアディティブ テクノロジーを確実に選択できるように、デュー デリジェンスを行うのは製品チーム次第です。

Fast Radius のチームは、FDM および新しいアディティブ技術に関する豊富な経験を持っています。お客様のプロジェクトに適したプロセスの選択を支援し、当社が提供するすべてのテクノロジーに対して製造のための設計 (DFM) サポートを提供します。 Satair、Colgate-Palmolive、Steelcase などの顧客向けに当社が行った積層造形製品の開発および設計作業の一部をご覧ください。プロジェクトを次のレベルに引き上げるお手伝いをします。今すぐお問い合わせください。

アディティブ テクノロジーの詳細については、Fast Radius ラーニング センターの関連記事をご覧ください。

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