ものづくりの世界は、時に難解に思えることがあります。 業界に関する深い知識がない人にとっては、コア部品の製造を支えるプロセスの多くを理解するのが難しい場合があります。 長年の経験がある人でも、製造業の新しい進歩についていくのは難しい場合があります。
Velo3D では、金属付加部品製造のニュアンスについて学びたいと考えているエンジニアやその他の利害関係者が、これらの進歩にアクセスして理解できるように常に努力しています。 の パート1 このシリーズでは、金属付加製造 (AM) とは何かを探りました。 パート2 私たちは、金属 AM を他の伝統的な製造形態と区別しました。
シリーズの今回の記事では、高度な金属 AM、特に Velo3D によって開拓されたエンド ツー エンド ソリューションについて説明します。その仕組みと、従来の AM システムとの違いについて説明します。
設計プロセスの簡素化
従来の AM ソリューションを制約する主な課題の XNUMX つは、設計プロセスです。 AM プリンターでパーツを製造するには、プリンターが理解できる言語にパーツをフォーマットする必要があります。 残念ながら、これはファイルをアップロードして単に「印刷」を押すだけの簡単なものではありません。
従来、部品はコンピューター支援設計 (CAD) ファイルを使用して設計されていました。 従来の AM システムでは、これらの CAD ファイルがアップロードされてから、個別の STL ファイルのレイヤーに変換または「スライス」されて、パーツの作成方法がプリンターに伝えられます。
このプロセスは無害に聞こえるかもしれませんが、現実には、この変換プロセスが常に元の設計意図をそのまま維持するとは限りません。 この妥協は、アディティブ マニュファクチャリング (DfAM) の設計として知られているものの一部であり、従来の AM システムでは、DfAM プロセスは多くの場合、部品の複雑さを大幅に削減することを意味し、最終的に設計の当初の意図を損なうことになります。
Velo3D の高度な金属 AM ソリューションは、このプロセスを異なる方法で処理し、ユーザーがネイティブ CAD ファイルをその Flow™ 従来の AM システムのように何百もの STL ファイルにスライスすることなく、ソフトウェアをプレプリントします。 従来のDfAMプロセスを覆すことで、 Flow™ は、大幅に複雑さを維持し、デザインの本来の意図を保持する印刷用ファイルを作成できます。
そして、 Flow™ は Velo3D の印刷ハードウェアに統合されているため、パーツが設計どおりに印刷されることに問題はありません。 プリントの実行可能性を脅かすデザインの問題は、 Flowソフトウェア内のレシピのカタログからボタンをクリックするだけで、実証済みの設計要素を適用することにより、™ ソフトウェアを作成します。 このシンプルで直感的な CAD 変換へのアプローチは、メタル AM 分野では革新的です。
次世代印刷システム
設計ファイルを変換して印刷用に最適化したら、製造プロセスを開始できます。 Velo3D およびその他の AM ソリューションの場合、印刷プロセスは、レーザー パウダー ベッド フュージョン (LPBF) として知られるプロセスによって行われます。
LPBF を成功させるには、まずビルド チャンバー内の環境条件を正確に制御する必要があります。 大気の不完全性は、完成した部品に亀裂が形成されたり、その他の欠陥が生じたりする可能性があります。 これらの環境条件を制御することは、従来の多くの AM プリンターにとって困難な場合があります。 Velo3D では、すべての環境条件を綿密に監視し、状況がビルドの品質を脅かす可能性がある場合にリアルタイムでビルドを一時停止して調整できる広範な現場計測センサーを展開しています。
環境を制御したら、次の要因は印刷そのものです。 LPBF では、金属粉末の薄い層が粉末床に置かれ、正確に較正されたレーザーを使用して融点まで加熱されます。 多くの従来のAM印刷プロセスでは、部品を所定の位置に保持し、加熱および冷却プロセス中に発生する自然な金属の反りを考慮して、サポート構造を使用して部品を製造する必要があります。 Velo3D では、レーザー キャリブレーションの精度により、同等以上の品質のパーツを実現する印刷プロセスが可能になります。 広範なサポートを必要とせずに. 妥協のない印刷とは、印刷されたパーツに必要な後処理、ツール、およびコストが少なくて済むことを意味します。
LPBF プロセス中、部品は粉末床から層ごとに構築されます。 3 つの層が置かれ、レーザーを使用して正確に加熱されると、リコーター ブレードを使用して粉末の別の層がその上に置かれます。 リコーター プロセスは、従来の多くの AM システムにとって課題となる可能性があります。 ブレードが平面を横切るとき、現在のレイヤーとの接触によりビルドがクラッシュする可能性があります。 VeloXNUMXD は、衝突のリスクやビルドへの脅威なしにパウダーベッドをクリアできる独自の非接触リコーターを開発しました。
印刷が完了するとどうなりますか?
最終的に、印刷プロセスにより、ラフで最終に近いパーツが得られます。 ただし、従来の AM システムの場合、困難な部分はほんの始まりにすぎません。 より複雑な内部構造や薄肉の部品は、多くの場合、大規模な工具と後処理が必要になります。これは、追加の人件費と材料費だけでなく、時間も意味します。
次世代のプレプリント ソフトウェアと比類のないハードウェアの相乗効果により、Velo3D は、サポートを必要とせずに、オーバーハング、薄い壁、チャネルなどの複雑なプリント機能を実現できます。 これがエンジニアにとって何を意味するかというと、設計プロセスにおける自由と、印刷物が妥協することなく仕様どおりに仕上げられることを確信できるということです。
メーカーが直面する最後の課題は、検証と認定です。 ほとんどの業界では、承認のために厳格な規制基準を満たす部品が必要です。 従来のAMシステムでは、通常、印刷と後処理のステップが完了したら、広範なテストと検証が必要になります。
エンド ツー エンド システムとして、Velo3D は、ビルド プロセスのすべてのステップを通じて、レイヤーごとに現場レポートを統合します。 私たちの Assure™ ソフトウェアは、ビルドのすべての段階を綿密に監視し、検証および認定プロセスで重要となる広範なビルド レポートを自動的に作成します。
上記のすべてを有効にすると、Velo3D の Intelligent Fusion®、これは結合する基本的な製造プロセスです Flow™、 Sapphire®, Assure™ 情報を管理することにより、完全なエンドツーエンドの製造ソリューションに flow、センサー データ、および 3D 金属印刷プロセス全体を精密に制御するための高度な印刷技術。
多くの業界が直面している中心的な課題は基本的なものです。つまり、部品をどのように製造するかということです。 無数の答えがあり、それぞれの答えには独自の制約があります。 Velo3D がイノベーションの先頭に立って、金属 AM が進化し続けるにつれて、今日の市場でより信頼性と再現性の高いプロセスの 3 つになりつつあります。 ソフトウェアとハードウェアのエンド ツー エンドの相乗効果により、VeloXNUMXD は設計の自由度と妥協のない一貫した高品質の部品製造を可能にしています。
金属 AM の使用を開始することに興味がありますか? リーチアウト 今日、Velo3D のエキスパート エンジニアの XNUMX 人に。
