製造の世界は、ナビゲートするのが複雑な空間になる可能性があります。 業界に関係なく、部品やその他のコア コンポーネントを製造するための幅広いオプションがあるため、どの方法がアプリケーションに最適かを知ることは困難です。
金属積層造形 (AM) は、多くのオプションの XNUMX つです。 金属 AM は、他の製造方法よりも伝統的に短いターンアラウンド タイムで複雑な部品形状を製造する能力で高く評価されており、設計、品質、または性能を損なうことなく部品を製造するためのゲームチェンジャーとなる可能性があります。
ただし、最初に金属 AM を検討する場合、それが目的の用途に適した製造方法であるかどうかを判断するのは難しい場合があります。
以下では、金属 AM を評価する際に、自分自身と製造パートナーに問いかける XNUMX つの重要な質問について説明します。 これらの質問に答えることで、この最先端のソリューションが運用にもたらすメリットをより明確に理解できます。
1. 金属 AM とは何ですか? どのように機能しますか?
金属積層造形は、金属 AM プリンターを使用して部品を 3D プリントするプロセスです。 たとえば、Velo3D では、従来の AM プリンターが達成できる限界を超えた高度なエンド ツー エンド ソリューションを提供しています。
当社のエンド ツー エンド ソリューションは、XNUMX つの異なるコンポーネントが XNUMX つとして機能する相乗効果を特徴としています: 印刷準備ソフトウェア (Flow™)、次世代金属 3D プリンター (Sapphire®, Sapphire® 1mz、および Sapphire® XC)、品質保証ソフトウェア (Assure™)、そしてそれらすべてを結び付ける基礎となる製造プロセス、 Intelligent Fusion®.
当社の印刷準備ソフトウェアは、 Flow™、ネイティブ CAD 作業内で動作flow印刷用の部品設計を準備します。 これらのビルド ファイルは、任意の Velo3D で印刷できます。 Sapphire® 世界中どこでも、同じ材料を使って印刷します。
Sapphire® レーザーパウダーベッドフュージョン（LPBF）と呼ばれるプロセスを使用して部品を印刷します。 と Sapphire®、金属粉末の超薄層が造形面に置かれ、次に高出力レーザーを使用してその融点まで加熱され、最終的にその下の層に融合され、完全に実現された部品がゼロから構築されます。 興味深い点: Velo3D の印刷プロセスでは、当社独自の印刷方法がサポート構造の必要性をほとんどなくす方法で実行されます。これにより、後処理が大幅に削減され、以前は不可能だった形状が可能になります。
として知られる品質保証ソフトウェア Assure™ も Velo3D 印刷プロセスに統合されています。 ツールの実行中に印刷のすべてのレイヤーを分析することで、エンジニアは詳細なレポートを受け取り、印刷が成功したことを確認できます。これは部品の検証に役立ちます。
すべてを接着するのは、 Intelligent Fusion®これは、Velo3D のエンドツーエンドの金属積層造形ソリューションを可能にする基本的な製造プロセスです (Flow™、 Sapphire®, Assure™) により、以前は製造が不可能と考えられていた部品が、デザイン、品質、または性能を損なうことなく印刷されます。
2. これは正当な技術ですか、それとも試作品や文鎮を作るためだけのものですか?
これまで、金属 AM は主にプロトタイピングに使用されていた可能性があります。これは、ターンアラウンド タイムが短いため、企業は金属 AM を利用して設計を迅速に反復することが容易になったためです。 ただし、技術が進歩するにつれて、より洗練され、再現可能になりました。
今日、Velo3D によって開拓された高度な金属 AM プロセスは、より複雑な部品の設計と印刷、およびより機敏なサプライ チェーンの作成に活用できる部品製造の実行可能な代替手段を生み出しています。
たとえば、Velo3D では、 Flow™ は、パーツのゴールデン プリント ファイルを生成します。このファイルは、世界中の任意の Velo3D マシンに送信して、まったく同じ仕様のパーツを作成できます。
3. 金属 AM を使用して印刷できる材料とその特性は何ですか?
高度な金属 AM の主な利点の 3 つは、幅広い材料を使用して印刷できることです。 多くの場合、これらの材料は、高熱、高圧環境の歪みに耐えることができる高強度合金です。 現在、VeloXNUMXD での印刷に適している素材は次のとおりです。
- インコネル718
- インコネル625
- Aluminum F357
- チタン64
- GRCop-42
- Hastelloy® X
- Hastelloy® 22
- Scalmalloy®
- Amperprint® 0233 Haynes® 282®1
さらに、アルミニウム AI 6061 など、複数の素材が開発中です。
Velo3D では、エンド ツー エンド ソリューションに追加する認定材料を常に探しています。 認定材料の開発プロセスは、多くの場合、顧客の需要と要件に左右されます。 このプロセスは、お客様との緊密な協力の下で行われ、通常、開発とテストに 3 ～ 6 か月かかります。
4. プリンターを購入する必要がありますか? それとも、どこかでパーツを印刷してもらうことはできますか?
簡単に言えば、いいえ、Velo3D のお客様は 3D プリント パーツを製造するためにプリンターを購入する必要はありません。 しかし、お客様には選択肢があります。 システムを購入するか、すでに印刷システムを確立して作業しているグローバルな委託製造パートナーを通じて、必要な部品の印刷をすぐに開始できます。flows.
Velo3D は、完全なエンド ツー エンドの金属 AM ソリューションを販売しています。これにより、イノベーターは設計の自由度を高め、グローバルな再現性とスケールでこれまで不可能と考えられていた複雑で価値の高い金属部品を構築できます。 当社のポートフォリオでは、金属 AM 印刷ソリューションのファミリを提供しています。 Sapphire® (非常に複雑な部品の開発作業や少量生産に最適) を当社の生産スケールに Sapphire® 大量生産およびより大きく複雑な部品向けの XC システム。
Velo3D を使用すると、ユーザーから CM への移行が簡単になり、再びユーザーに戻ることができます。 当社のソリューションはシンプルであるため、3 つのゴールデン プリント ファイルを、世界中のどこにいても同じ材料を実行している任意の VeloXNUMXD マシンでプリントすることができ、パーツ製造の可能性の世界が開かれます。
5. 好きなものを印刷できますか? 形状の設計に制限はありますか?
Velo3D の高度な金属 AM ソリューションを使用すると、実現できる形状のタイプにほぼ無制限の設計の自由があります。 金属 AM に長い間挑戦されてきたいくつかの形状は、Velo3D で印刷可能です。 以下を含むこれらのジオメトリ:
- サポートなしでゼロ度までの水平オーバーハング
- 非常に小さい円形の穴またはミシン目
- サポートなしのすべてのサイズの密閉型ドーム
- 円錐面、細いピン、極薄の気密壁
- 高さ 6000 メートルの部品で最大 1:1 の高アスペクト比
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Velo3D 印刷プロセスは、サポート構造を必要とせずに、これらの困難な形状の多くを実現できます。 ただし、これらのジオメトリの一部は、大規模に実行すると、他のものよりも多くのサポートが必要になる場合があります。
6. 印刷可能であるという理由だけで、このパーツを印刷する必要がありますか? 金属 AM は部品の設計にどのように付加価値を与えますか?
Velo3D の専門家チームは、ニーズに最適なアプリケーションでない限り、高度な金属 AM を推進することは決してありません。 たとえば、部品をCNC機械加工できる場合は、そうすべきだと常に言ってきました。
金属 Am を考慮する必要があるのは、機械加工できない形状と部品統合の XNUMX つの主要なシナリオです。
金属 AM がパーツに付加価値を与える多くの方法の 3 つは、設計プロセスにあります。 VeloXNUMXDの Flow™ ソフトウェアを使用すると、エンジニアは部品設計自体の新たな効率性を簡単に見つけることができます。
これらの効率性は、部品の全体的な重量を削減する部品の統合、スループットまたは生産量を増加させる新しい形状などである可能性があります。 部品の品質におけるこれらの変化は、全体的な運用コストに劇的な影響を与える可能性があります。
7. 金属 AM は私のアプリケーションにとって経済的に意味がありますか?
すべてのプロジェクトは独自のものであるため、この質問に直接答えるのは少し難しいです。 また、金属 AM には複数の反復があり、すべてに独自の特性、コスト、長所、短所があります。 Velo3D では、レーザー パウダーベッド フュージョンを使用しています。これは、たとえば、選択的レーザー溶融や直接エネルギー配置などの他のタイプの金属 AM プロセスとは異なります。
プロジェクトのタイプもコストに影響します。 サイズ、複雑さ、数量、材料要件、パーツが耐えなければならない機能条件に応じて、パーツがプロトタイプまたは生産用の場合。 プロジェクト全体のコストを説明する要因があります。 ただし、大まかに言えば、金属 AM は、同等の製造よりも費用対効果が高いか、または安価である可能性があります。
たとえば、従来の製造方法 (鋳造、成形、CNC 機械加工、溶接など) で大量に製造できる単純なブラケットを印刷している場合、金属 AM を使用することはおそらく経済的に意味がありません。 何千もの部品を大量に製造している場合、金属 AM も最適なアプリケーションではない可能性があります。
ただし、数百個の部品で構成されている可能性のある部品を 100 つの部品に統合する場合、または従来の製造手段では達成できない高価値で複雑な形状を構築する場合、金属 AM のコスト削減は計り知れない可能性があります。 . また、方程式に織り込む必要がある物流やリードタイムの隠れたコストもあります。 Velo3D のようなエンド ツー エンドのソリューションを使用すると、サプライ チェーンを合理化でき、他の製造方法の組み込みコストを削減できます。 プロジェクトの全範囲を分析する場合、高度な金属 AM は、はるかに費用対効果の高いオプションになる可能性があります。
8. AM を本番用にスケーリングできますか?
プロトタイピング用のエンジンとして金属 AM が使用された初期の頃は、ほとんど必要がありませんでした。 この技術は、まったく同じ部品を XNUMX 回取得する再現性を可能にするほど高度ではなかったため、金属 AM によって製造された部品は、ほとんどが XNUMX 回限りのものでした。
金属 AM が進化するにつれて、XNUMX つの重要な要因が生産のスケーラビリティを可能にしました。
まず、プリンターのキャリブレーションが向上したことで、前例のないレベルの再現性が実現しました。 ゴールデン プリント ファイル、組み込みのマシンのワンクリック キャリブレーション、およびプリンター ハードウェアの制御、センサー データ、マシンの状態、その場でのモニタリング、ビルド チャンバーの大気条件を組み合わせることで、エンジニアは自信を持って次のことを知ることができます。印刷プロセスは、各印刷パーツと同じです。
次に、印刷準備プロセスが合理化され、エラーの余地がなくなりました。 金属 AM の以前の反復では、CAD ファイルが多数のビルド ファイルに変換され、それぞれが印刷プロセスの潜在的な差異を表していました。 対照的に、Velo3D システムは CAD ファイルを単一のビルド ファイルに変換します。 Sapphire® これにより、印刷の潜在的な障害点が排除されます。
スケーラビリティの最後の鍵は普遍性です。 デザインとプレプリント プロセスの最後に、チームにはゴールデン プリント ファイル、つまり任意の Velo3D プリンターで動作する単一のビルド ファイルが残されます。 在庫のデジタル ウェアハウスを持つことで、前述の再現性によって有効になり、世界中のどこにいても、Velo3D プリント ファイルを任意の Velo3D プリンターで印刷できます。 この普遍性により、これまでの金属 AM にはなかったレベルのスケーラビリティが部品製造にもたらされます。 これは、既存の機械のフリートを使用するか、契約製造業者のグローバル ネットワークを活用して、市場の需要に即座に対応できることを意味します。
金属 AM について他に質問はありますか? 必ず 今すぐ私たちの専門家チームにお尋ねください。
- パウダーは、Haynes International, Inc. からのライセンスに基づいて Höganäs によって製造されています。
