金属アディティブ マニュファクチャリングは複雑なトピックになる可能性があり、特にこの業界に不慣れな人にとってはそうです。 しかし、金属 AM は部品を製造する XNUMX つの方法にすぎません。 何世紀にもわたって信頼されてきた「伝統的な」方法は他にも数十あります。 金属 AM は比較的新しいものですが、複雑な形状の部品を印刷し、熟練した機械工の複雑なネットワークに依存することなく、サプライ チェーンをより詳細に制御しようとする無数の業界にチャンスの世界をもたらします。
In この入門ガイドのパート XNUMX 金属 AM に至るまで、アディティブ マニュファクチャリングについて高いレベルから議論し、完成部品を作成するために必要な設計から後処理までの手順を強調しました。 この XNUMX 回目の記事では、従来の製造形態をいくつか見ていき、金属 AM の違いとその独自性について説明します。
鋳造と鍛造
鋳造は、古代メソポタミアにルーツを持つ、知られている最も古い冶金の形態の XNUMX つです。 鋳造には、ダイカスト、石膏鋳造、砂型鋳造など複数の形式がありますが、プロセスは基本的にすべて同じです。溶融した金属を金型に流し込み、冷却して固めます。 次に、部品を取り出して後処理し、完成した部品を最終的な使用のために残します。
鋳造にはいくつかの利点があります。低技術の機械に依存しているため、プロセスのコストを抑えることができます。部品は頑丈で圧縮強度が高く、多数の材料から作成できます。このプロセスを使用して大きな物体を製造できます。もっと。 自動化とハイテク設計ソフトウェアが製造分野の多くの側面を変革したため、鋳物は数十年前に比べてより複雑な設計を処理できるようになりました。
ただし、そのすべての肯定的な属性に対して、キャスティングには弱点もあります。 このプロセスでは、特に複雑な内部構造に関しては、精密部品は実現できません。 さらに、部品には専門の設計エンジニアと機械工が必要なため、部品のリードタイムが長くなります。 また、新しい設計を繰り返すたびに個別の鋳造を行う必要があるため、新しい部品を開発するプロセスは特に長くなります。
ろう付けと溶接
鋳造や鍛造と同様に、ろう付けと溶接は、部品製造の最も確立された形式の XNUMX つです。 また、鋳造と同様に、ろう付けと溶接にはさまざまな形式があり、それらを統合する包括的なプロセスがあります。融点の低い金属を加熱して液体状態にし、XNUMX つ以上の硬い金属片を接合するために使用します。 ろう付けは、自動化されたプロセスであるという点で溶接とは異なります。 部品は溶加材を加熱することにより、炉内で大量生産することができます。 flow接合部を介して金属を結合します。 溶接はロボット工学を使用して自動化できますが、そのプロセスははるかにコストがかかる傾向があり、通常は熟練した溶接工によって手動で行われます.
ろう付けと溶接にはそれぞれ利点があります。 ロウ付けは自動化に頼っているため、量産部品に採用されることが多い。 溶接は、特に熟練した溶接工によって行われる場合、大量生産に信頼できない複雑で小さな部品を作成する能力のために選択されることがよくあります. また、フィラー金属を使用して複数の材料を融合できるため、両方のプロセスが選択されます。
ろう付けは、鋳造と同様に、複雑な部品形状を製造する場合に信頼性が低くなる可能性があります。また、熟練した職人に依存する溶接 (労働力不足に直面している業界) では、特殊部品を迅速に必要とする企業にとって、部品のターンアラウンド タイムが非現実的である可能性があります。数か月のタイムラグは許されません。
CNC加工
コンピュータ数値制御 (CNC) 機械加工では、事前にプログラムされたコンピュータ ソフトウェアを使用して、旋盤、フライス盤、研削盤などの工場機械を操作して部品を製造します。 CNC 機械加工は減法プロセスです。つまり、CNC プロセス内で操作されて完成部品を作成する大きな金属片から始まります。
CNC 機械加工は、その精度が高く評価されています。 プロセス全体が自動化され、複雑なコンピューター プログラムと特別に調整された機械によって制御されるため、結果として得られる部品は、正確な角度と均一性を備えた高品質になる傾向があります。 プロセスの信頼性と比較的低い労働関与により、大量生産にも理想的です。 精密部品.
ただし、CNC 機械加工の精密な機能には、より高いコストが伴います。 このプロセスには特別な労働力が必要ではありませんが、CNC マシンは高価です。 部品の価格も、複雑さに基づいて上昇する可能性があります。 低角度または薄肉の部品を製造することは、CNC 機械加工の課題になる可能性があり、難易度が上がるにつれて、価格と部品の信頼性も高くなります。
アディティブ マニュファクチャリングが優れている場所
表向きは、高度な金属付加製造は、溶接と CNC 機械加工の多くの長所を取り入れて、それを新しくて異なるものに再発明します。 CNC 機械加工とは異なり、金属 AM は減法ではなく加法プロセスです。 Velo3D が使用するレーザー パウダー ベッド フュージョン (LPBF) は、正確に調整されたレーザー (溶接など) を使用して粉末金属を融点まで加熱し、各層をその下の層に結合することから始まります。 レイヤーごとに、パーツはゼロから構築され、高度なソフトウェア (CNC 加工など) にプログラムされた正確な仕様に基づいて作業します。
高度な金属 AM は自動化されているため、鋳造、鍛造、ろう付け、溶接などの熟練したプロセスでもばらつきなく精密部品を作成できます。 Velo3D はまた、 SupportFree™ 印刷プロセスこれにより、Velo3D のエンド ツー エンド ソリューションを使用して、複雑な内部構造、薄い壁、サポート構造がほとんどまたはまったくない低角度の部品を製造できます。 これにより、従来の製造プロセスに固有の複雑な後処理の必要性が減少します。
Velo3D のもう 3 つの大変革は、ソフトウェアとハードウェアの統合です。 Velo3D 設計ファイルは Velo3D マシンに固有であるため、他の製造プロセスでは不可能なレベルの制御を提供する任意のマシンで任意のパーツを印刷できます。 この統合により、企業はオンデマンドで部品を生産できるようになり、サプライ チェーン内の従来の製造プロセスを悩ませていた複雑な問題の多くが解決されます。 結果として、VeloXNUMXD のエンド ツー エンド プロセスで製造された部品のリード タイムは、数か月ではなく数週間になります。
高度な金属 AM の機能により、複雑な部品をわずかな時間で作成できますが、適切な製造プロセスを決定する際に理解しておくべき考慮事項がいくつかあります。
たとえば、それほど複雑でない部品の大量生産は、CNC 機械加工などのより一般化されたプロセスに任せたほうがよいでしょう。 それでも、革新を望み、数か月のリードタイムを必要とせずに一貫した高品質の特殊部品を必要とするさまざまな業界にとって、Velo3D のエンドツーエンドの高度な金属 AM ソリューションは理想的です。
このシリーズのパート XNUMX では、高度な金属 AM 印刷プロセスの詳細を詳しく見ていきます。
Velo3D 金属 AM プロセスについて詳しく知りたい場合は、 今すぐ当社の専門エンジニアに連絡してください.
