アディティブ・マニュファクチャリング

ラピッドプロトタイピングは、現在アディティブ・マニュファクチャリングと呼ばれる技術に進化し、多数の材料で使用可能な部品を迅速に生産するために業界全体で使用されています。

アディティブ・マニュファクチャリングとは?

アディティブ・マニュファクチャリングとは、データ駆動型の自動化を使用して材料を何層にも重ねて製品を形成することを指します。これは、材料を除去して製品を形成することに依存する機械加工の反対です。アディティブ・マニュファクチャリングは3Dプリンティングと呼ばれることもありますが、多くの場合、より具体的には大規模な工業生産に関連付けられています。産業用アディティブ・マニュファクチャリングには、設計とシミュレーションから始まり、生産に至るまで、統合されたデジタルワークフローが必要です。アディティブ・マニュファクチャリングは、ますます複雑化する設計の生産を可能にし、材料の無駄を減らし、製造を急速に加速させることで、製造に革命的な影響を与えます。

ソフトウェアはアディティブ・マニュファクチャリングの要

シーメンスのNXは、産業規模のアディティブ・マニュファクチャリングの設計と製造に必要なすべての機能を提供します。NXは、コンバージェント・モデリング、トポロジー最適化、統合ビルド・プロセッサーなどの革新的なテクノロジーを活用して、アディティブ・マニュファクチャリング・パーツの設計、シミュレーション、製造を容易にします。3Dプリンティングの進化は、ラピッドプロトタイピングを超えて進歩し、航空宇宙や医療機器からエネルギーや自動車まで、さまざまな業界で使用される主流の製造プロセスになりつつあります。シーメンスは、アディティブ・マニュファクチャリングの設計から受注、印刷までのプロセスを推進するソフトウェアで業界をリードしています。

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アディティブ・マニュファクチャリングの利点を理解する

市場投入期間の短縮

アディティブ・マニュファクチャリングの急速な性質により、記録的な速さで製品を市場に投入します。

工具をなくす

射出成形や鋳造などの他の製造方法と比較して、高価な工具の必要性を減らします。

「ロットサイズ1」製造

カスタム部品を製造するのは、ロットサイズが小さくてもコストが増加しないためです。

アディティブ・マニュファクチャリングの技術とプロセス

アディティブ・マニュファクチャリングは、バインダー・ジェッティングや積層体製造などのさまざまな技術を使用して実現できますが、以下の技術は3Dプリンティングに最も頻繁に使用されます。

材料押出 (FDM、FFF)

このプロセスでは、材料のスプール (通常はポリマーベース) と加熱された蒸着ヘッドを使用します。ヘッドはフィラメントを溶かして、材料を長い流れで押し出します。FDMは、部品が手頃な価格で、フィラメント/スプールの形で材料がすぐに入手できるため、ほとんどの低コストのデスクトッププリンターで使用されているテクノロジーです。多軸FDM用ソフトウェアは、シーメンスとNXソリューションのパートナーによって開発されました。当社のソリューションは、数世代にわたってテストと改善が行われており、この種の運用のための最も堅牢なプラットフォームです。

ステレオリソグラフィ (SLA)

ステレオリソグラフィは、最も古いアディティブ・マニュファクチャリング (AM) プロセスの1つであり、液状樹脂を使用して3Dオブジェクトを作成します。ほとんどの場合、樹脂は紫外線を使用して硬化します。SLAプリンタは、パーツが-Z方向に印刷されるため、他のテクノロジーとは多少異なります。つまり、いったん固まると、プリントされたパーツの各層は、他のほとんどのプロセスのように上向きに構築されるのではなく、樹脂に押し下げられます。

粉末床溶融結合 (DMLS、SLS、EBM)

粉末床溶融結合は、金属積層造形を含む多くのアディティブ・マニュファクチャリング・プロセスを表す用語です。すべては、平面的に層ごとに融合される粉末材料のベッドを含みます。これは、プラスチックと金属の両方の複数の材料タイプで行われます。粉体材料を溶かすために、多くの技術が使用されています。シーメンスのNXは統合されているため、ビルドトレイ内の部品の3DネスティングやPBF印刷用のサポート構造の構築など、必要なタスクをデータ変換や外部ソフトウェアパッケージを使用せずに実行できます。この利点は、部品の形状が改訂によって変更されると、これらの下流工程がほとんどユーザーの操作なしで自動的に更新され、設計とセットアップの時間を大幅に節約できることです。

バインダー・ジェッティング

バインダー・ジェッティングは、インクジェットスタイルのプリントヘッドを使用して、粉末材料に液体結合剤を選択的に堆積させ、固体の3Dオブジェクトを形成するアディティブ・マニュファクチャリング (AM) 技術のカテゴリです。粉末分子は、加えられた熱エネルギーによって溶融または焼結するのではなく、接着剤の化学反応によって結合するため、バインダー・ジェッティング技術は粉末床溶融法とは異なります。

材料噴射

材料噴射は、インクジェットスタイルのプリントヘッドを介して液体樹脂の液滴を選択的に堆積させ、紫外線 (UV) 光照射によって固化させて固体の3Dオブジェクトを構築するアディティブ・マニュファクチャリング (AM) プロセスです。材料噴射は、アディティブ・マニュファクチャリングの最も精密な方法の1つと考えられています。厚さ20ミクロン未満の層で印刷できる材料噴射は、細部、高精度、滑らかな表面のCAD設計を構築することで知られています。