Clever Geek Handbook

企業に添加剤センターを作成する9つのステップ



2018年、UECの領土-モスクワ機械建設企業にちなんで命名 V.V. Chernyshevaは、添加剤技術のハイテクセンターの作成を開始しました/写真：rostec.ru







あなたの製造会社、研究室、設計局、または研究所は、すでにアディティブテクノロジーの可能性について一般的な考えを持ち、それらの実装の問題を検討していますか？ この記事では、企業にアディティブテクノロジーセンターを編成する際に考慮すべき要因、特定のタスクに基づいて選択するテクノロジー、スペシャリストを選択およびトレーニングする方法について説明します。







まず第一に：







1.アディティブテクノロジーが不可欠となる産業と企業の種類を定義します



3Dプリンティングの導入で最も有望な産業は、航空宇宙産業、原子力産業、石油およびガス産業、 機械工学 、エネルギー、造船、 自動車 、建築、医学などの新しいタイプの製品の最適化または作成を優先する産業です。 鋳造および金属加工業界では、3Dプリンターは、鋳造モデル、プロトタイプ、およびツーリングを作成する際の効果的なソリューションになります。







3次元のスキャンとモデリングは、品質管理とリバースエンジニアリングが実行されるあらゆる場所でアプリケーションを見つけます（セクション4を参照）。







3Dテクノロジーは、次の組織で需要があります。









2.自分の会社が本当に3Dテクノロジーを必要としているのか、どうすればわかりますか



はい。イノベーションを活用して利益をもたらすことは理にかなっています。 決定を下す前に、以下を考慮することが重要です。







  1. すべての生産上の問題を最大の効率で解決できる普遍的な[付加技術]（https://blog.iqb-tech.ru/3d-printing-technologies）はありません。
  2. 各3Dテクノロジーには長所と短所があります。
  3. 3Dプリンターや3Dスキャナーを選択するときは、タスクから続行する必要があります。


今日の3Dプリントは、従来の方法に取って代わるものではありません。 アディティブマニュファクチャリングは、既存の生産プロセスに統合され、生産サイクルを短縮し、結果として時間とコストを大幅に節約するために、従来の技術では利用できないことが多いソリューションを提供します。







考慮すべき主なポイント：3D印刷は、パイロット、実験、または小規模生産にのみ適しています。 次の目標が設定されている場合、会社はそれを必要とします。









別の制限として、3Dプリンターを構築するためのカメラのサイズがあります（これは、技術とメーカーによって異なります）。







従来の方法で目的の性能が得られる場合、新製品の開発、設計の最適化、製品特性の改善が必要でない場合、添加剤センターを組織することは実用的ではありません。









ハイブリッド添加剤技術のセンターは、選択的レーザー核融合技術が使用されるサマラ大学に基づいて作成され、その後、機械的、電気化学的および熱処理が行われます/写真：sgpress.ru







3.特定のタスクのために3D印刷技術を選択します



アディティブテクノロジーの選択は、出力で何を取得するかによって完全に異なります。 次のパラメータを考慮する必要があります：製品サイズ、印刷精度、製品の強度と耐久性、目的（プロトタイプ、デモンストレーションモデル、または完成品）。







使用される基本的な添加剤技術と材料、それらの主な長所と短所を考慮してください。







テクノロジー 消耗品 + -

SLA （レーザーステレオリソグラフィー）







フォトポリマー







最高強度モデル。







精度の最高の指標の1つ。







製品の完璧な表面品質;







複雑な形状と構造のモデルを構築する機能。







3Dプリンターのパフォーマンス







作業室の大容量（最大2.4 m）;







プラスチック製のプロトタイプを完成品として使用できます。







大規模な初期投資。







部屋および動作条件に関する特別な要件。







技術専門家を訓練する必要性。







SLM （選択的レーザー融解）







メタル







最終製品の印刷;







製品の高精度、密度および再現性;







最小の詳細や内部空洞のある製品（サイズ500 mmまで）など、ユニークな複雑なオブジェクトを印刷する機能。







軽量化;







材料の節約（廃棄物は0.5％）;







R＆Dサイクルの短縮。







最小限の機械加工が必要であり、高価な機器を使用する必要はありません。







最も高価な添加剤技術。







部屋および動作条件に関する特別な要件。







3Dソリューションを従来の技術プロセスに統合することの難しさ。







技術専門家を訓練する必要性。













SLS （選択的レーザー焼結）







ポリスチレン、ポリアミド、ナイロン、その他のプラスチック、セラミック、ガラス、複合材料、砂組成







印刷モデルの優れた機械的特性（ポリアミド-最も耐久性のあるプラスチックの1つ）;







多種多様な素材;







高速印刷;







複雑な形状やテクスチャの製品を作成する機能。







建設室の大きなサイズ（最大1 m）;







ユニットと要素のプロトタイプと最終製品の両方の印刷。













機器および材料の高コスト。







3Dプリンターで印刷された製品の粗いまたは多孔性の表面を処理する必要性。







部屋および動作条件に関する特別な要件。

FDM（層堆積法）







熱可塑性樹脂







最も手頃な3Dプリントテクノロジー。







ビルド速度が速い。







大きなオブジェクト（最大2 m）を印刷する機能。

最大の表面粗さ（品質はノズルの直径と消耗品に依存します）;







プラスチックの広がりのリスク;







極端な温度に対する過敏症。







MJP / MJM （ マルチインク 3D印刷）







ワックス







高速印刷;







構造の最大の詳細と精度（最大14ミクロン）;







追加インストールの操作の容易さ;







連続運転の可能性。

主に機能的なプロトタイピング。







高価な消耗品;







モデルは日光に対して脆弱です。













MJP / MJM（マルチインク3D印刷）







フォトポリマー













高速印刷;







さまざまな特性を持つさまざまなモデル材料。







完成したモデルおよびプロトタイプの優れた物理的および機械的特性。







追加インストールの操作の容易さ。







主に機能的なプロトタイピング。







モデルは日光に対して脆弱です。









生産タスクに適用される3D印刷技術を選択できるようになりました（異なる技術で動作する複数の追加インストールが必要になる場合があります）。









4. 3Dスキャンも必要になります



受信したデータを処理するための3Dスキャナーとソフトウェアは、現代の企業に必要なツールです。 3Dスキャンは、製品ライフサイクル管理のどの段階でも使用できるため、開発段階での時間とコストを削減し、市場での製品の発売を加速できます。









チフビン自動車製造工場のモデルワークショップのマーカーDaniil Zhidkovは、Creaform HandySCAN 3D 3Dスキャナーを使用して鋳造の3次元モデルを作成します。 このポータブル3Dスキャナーを使用すると、サイズや図面が手元にないときにパーツのモデルを作成できます。これにより、デザイナーの作業が大幅に容易になります/写真：tvsz.ru







3Dスキャナーと専用ソフトウェアを使用すると、次のタスクをより効率的に解決できます。









3Dスキャンデバイスは、1メートルあたり20〜50ミクロンの精度を提供します。 これらの精度パラメーターが適切でない場合は、座標測定機を引き続き使用してください。 ただし、測定速度、携帯性、およびコストの観点から、3次元スキャナーではCMMがはるかに遅れています。







5.予算を計画します



追加のインストール価格は、3Dスキャナーの場合、1.5ユーロ（FDM）から数百万ユーロ（SLM）の範囲で、20から13万ユーロです。







プリンターの最終的なコストは、選択したハードウェア構成やその他の多くの要因に依存するため、添加剤センターの整理の初期段階で数字を挙げるのは困難です。 さらに、関連するコスト（ 3D印刷の材料 、追加の機器、エネルギー消費など）を考慮する必要があります。







6.機器を購入する前に3Dテクノロジーがどのように機能するかを確認する



問題の解決策を事前にテストしたいですか？ iQB Technologies ラピッドプロトタイピングセンターでは、ワックス、フォトポリマー、石膏を使用した3D印刷、3Dスキャン、3Dモデリングのテストサービスを注文できます。 ポータブル3Dスキャナーを備えた専門家がロシア全土の企業に旅行することは可能です。







7.追加の機器



添加剤の設置の種類によっては、追加の機器が必要になる場合があります。 たとえば、SLAプリンターの場合、完成品が硬化するUVカメラが必要です。 最も洗練された機器は、 金属3Dプリンターです。







  1. 残留金属応力を緩和するマッフル炉;
  2. 仮眠、ベルトソー、EDMによるサポートの取り外し。
  3. 製品の後処理と表面品質の向上のためのビーズブラストまたはサンドブラストチャンバー。


3Dプリンターを選択した後、当社の専門家とともに、必要な追加機器を見つけることができます。







8. 3Dプリンターの操作に関する特別な要件



前提条件と動作条件には、たとえば、適切な量の電気の供給や空調などの特別な要件があります。 最も厳しい要件は、 金属を使用した3D印刷システムに適用されます-不活性ガス環境で焼結する金属粉末の危険性があるため、安全対策を遵守する必要があります（機械の動作中の気密性を確保し、防護服で作業する）。







金属3Dプリンターの標準要件の例を次に示します。











United Engine Corporationの一部であるODK-Saturn Rybinskの企業は、ガスタービンエンジンの生産に付加技術を積極的に使用しています/写真：rostec.ru







9.添加剤技術センターの専門家を養成します



添加剤研究所の従業員は3Dプリンターの設計者およびオペレーターであり、その人数は機器の構成と作業量に依存します。 プロの3Dプリンティングシステムに1人のオペレーターで十分な場合、産業（SLA、SLS、SLM）には少なくとも2人の訓練を受けた専門家が必要になります。







演算子とコンストラクターが異なる場合に最適です。 設計者は、特殊なソフトウェアで積層造形用の製品を設計し、適切な方法を適用する方法を理解します。オペレーターは技術者に近いため、最終製品の設計者のビジョンを体現しています。 同時に、3Dプリンターのオペレーターは、創造的な人であり、高等技術教育を受けた専門家であり、勉強を愛し、イノベーションに情熱を持っている必要があります。 プリンター設定を正しく選択することにより、高い印刷品質を実現できます。 これは非常に困難な作業になる可能性があります。たとえば、SLMマシンでは、構築プロセス中に変更できる170個のオープンパラメータがあります。







当社のトレーニングセンターでは、3〜4日で産業用3Dプリンターで作業するようにトレーニングできます。 3Dスキャンのトレーニングプログラムと、スキャンデータの処理（Geomagic Control X / Design X / Wrap ）および印刷用のモデルの準備（ Materialize Magics ）の基本的なソフトウェア製品も利用できます。 また、最大12日間続く包括的な包括的なプログラムもあります。







おわりに



この記事が、3Dテクノロジーの選択を決定し、追加の実験室を作成するためのさらなるステップを踏むのに役立つことを期待しています。







3Dプリンティングは、主にハイテク産業でのパイロット、実験、または小規模生産にのみ適していることがわかりました。 付加技術は、新しいタイプの製品を開発したり、現在の品揃えを改善したり、プロトタイプや機器を作成したりするときに、生産プロセスを最適化します。 3Dスキャンにより、品質管理とリバースエンジニアリングタスクを実行する際の開発段階で時間とコストを削減できます。







More articles:


All Articles