強度を維持しながらパーツ軽量化
自動化されたロボット機器を扱う際には、機械を構成するすべてのパーツ重量と強度要件を満たすことが重要です。HARBEC社は、他の積層造形プロセスと比較して、強度を向上させながら重量を減らすことを可能としました。SLS方式の3Dプリンターがどのように役立ったのかをご覧ください。
- ロボットパーツの軽量化
- 従来のSLA技術よりも強度が向上
- 摩耗部品の内製化による時間とコストの削減
Category: エンジニアリング
射出成形のコストとリードタイムの削減
従来の方法で射出成形用金型を製作するには、多くの特殊な設備、時間、費用が必要でした。Novus社は、3DプリントとFormlabs社のRigid 10k樹脂マテリアルを活用することで、外注するのに比べて数分の1のコストで、何日も早く型を作成することができました。このケーススタディでは、以下の概要を説明します。
- 射出成形のワークフローで3Dプリントを活用する方法
- Rigid 10K樹脂マテリアルによってNovus社がどのように高速設計を実現したのか
- 3Dプリントされた型を使った射出成形のベストプラクティス
- など
3Dプリントによるワークフローの最適化
製造現場でのニーズが多様化し、供給計画を立てることが難しい場合があります。射出成形金型メーカーのMetro Plastics社は、UltiMaker S5の3Dプリンターを日常的な製造設備とし、日々のニーズにおける時間、コスト、人手を節約しています。同社は次のことを実現しました。
・社内ツールショップのリードタイムを大幅短縮
・カスタムパーツを製作し、簡単なプリントと最小限での後処理を実現
・各パーツの大幅なコスト削減を実現
など
Desktop Metal社3Dプリンターで時間とコストを削減
金型や冶具の製作プロセスは、積層造形により劇的に簡素化されます。本ホワイトペーパーでは、金属結合方式（Direct Metal Binding）が製造現場における時間とコストをいかに削減するか複数の例を取り上げており、その方法をご紹介します。
- 既存機でより高いスループットを実現
- オペレーターニーズを低減
- 生産簡素化とリードタイム短縮
- メンテナンス、修理、運用コストの削減
Fuse 1によるダウンタイムとコスト削減
Tessy Plastics社では、Fuse 1を使って最終製品金型や部品を生産し、カスタム工具や最終製品の部品開発をスピードアップしているため、コストを抑えながら納期を厳守できています。その様子をご紹介します。
- オンデマンド交換部品により生産設備稼働を維持
- 丈夫で機能的なナイロン11／ナイロン12の最終製品は幅広い用途に使用可能
- 従来の金型使用部品と比較して、コスト、リードタイム、保管場所を削減
金属パーツのトポロジー最適化
1980年以来、航空宇宙産業向けにインベストメントキャスティングや砂型鋳造を行ってきた鋳造プロトタイプビジネスのパイオニアであるSolidform社が、構造的な完全性を維持しながら航空宇宙部品の重量を65%削減することに成功した事例をご紹介します。この1部品を最適化することで、航空機の寿命が尽きるまでに約50万ドルの燃料費削減を達成することができました。
- 強度要件を維持しながら軽量化するための部品最適化
- 変化する要求に対応するための拡張性のある積層造形（3Dプリンティング）の導入
- 3Dプリンターで直接キャスティング可能なパターンの製作
粉末焼結積層造形方式（SLS方式）は、強力で機能的なパーツ製造できるため、現在さまざまな業界のエンジニアやメーカーに信頼されている3Dプリント方式です。この方式は、造形物の中にパーツを高密度に詰め込むことができ、また、サポート構造を必要としない自立型プロセスであるため、特に少量生産に適しています。従来においては、初期投資コストが高いプロセスでしたが、最近では価格が大幅に下がり、高品質パーツを迅速に製作できるようになりました。
しかしながら、この方式はあらゆる製作物に適しているわけではありません。粉末ベースのシステムを使用する際には考慮しなければならない点があり、設備投資や安全対策を追加しなければならないことがよくあります。SLS方式では、他の3Dプリント方式に比べて利用可能なプリント材料の種類が限られている場合があります。また、パーツ表面がざらついた仕上げになるため、機能によっては好ましくない場合があります。
SLS方式がお客様の組織に適しているかどうかを判断する際には、必要な要素を十分に評価することが重要です。しかし、これはお客様にとって困難な作業である必要はありません。ご不明な点がありましたら、弊社3Dプリントエキスパートまでお気軽にお問い合わせください。
粉末焼結積層造形方式（SLS方式）3Dプリントのガイド
粉末焼結積層造形方式の3Dプリンターは、高出力レーザーを使用してポリマーパウダー微粒子を固体構造に焼結する積層造形技術です。ホワイトペーパーをご覧になってください。
- 粉末焼結積層造形方式について
- 他の積層造形法と比較してSLS方式を使用するタイミング
- 特定の材料特性と強度について
Formlabs Fuse 1
Fuse 1とFuse Siftは、粉末焼結積層造形方式（SLS方式）の産業品質プリントをお客様のベンチトップにもたらし、既存装置の10分の1のコストで試作と生産を実現します。
SLS 方式のオンデマンド3Dプリント
新規ハードウェアを社内に導入することなく、生産規模を拡大したいとお考えですか？ 私たちはそのための専門知識を持っています。デジタルマニュファクチャリングチームに連絡して、迅速かつ効率的にパーツを作ってください。
工具、冶具、固定具の内製化によるコスト削減
フォルクスワーゲンは、特定の問題に対処するためにカスタマイズされたソリューションをどのように開発したか、補助システムに適用されたコンセプトをどのようにリエンジニアリングしたか、ペーパーワークをなくし、工具製造の導入期間をいかに短縮したかをご紹介します。フォルクスワーゲンの事例をご覧ください。
- 外注していた金型の93％を内製化
- 既存金型を再設計する代わりに試作品をテストすることでコスト削減
- 年間360,000ドルのコスト削減を達成
ケーススタディ：医療機器開発のための3Dプリント試作
3Dプリントは、命を救う技術開発においても、開発コストを削減しながら製品をより早く市場に送り出すことができます。医療機器メーカーのCoalesce Product Development社では、SLA方式の3Dプリンターを使用して、数ヶ月ではなく数日でテスト可能な試作品を製作しています。このケーススタディでは次のことがわかります。
- 複雑形状を持つ医療機器のデジタル製造ワークフローにおける利点
- 同社が射出成形プラスチックパーツ特性をいかに再現したか
- SLA 方式3Dプリンター導入により、リードタイムを80～90％短縮し、コストを96％削減した事例