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大型部品の印刷能力とは?

目次
大型積層造形技術
大型部品の後処理
大型造形における材料の考慮事項
大型部品の産業応用

積層造形による大型部品の製造能力は、小さな試作品の領域を超えて、実物大の産業用コンポーネントへと大きく拡大しました。当社のこの分野における能力は、航空宇宙、自動車、エネルギーなどの分野でしばしば重要な要件となる大きな部品サイズの厳しい要求を満たすように設計されています。これは、特殊な産業用機械、堅牢なプロセス、そして戦略的な後処理技術の組み合わせによって実現しています。

大型積層造形技術

当社は、大型部品生産に特に適した複数の3Dプリントプロセスを活用しており、それぞれがサイズ、速度、材料特性の独自のバランスを提供します。

金属ベースの大規模ソリューション

大型で高強度の金属部品には、指向性エネルギー堆積(DED)技術が最先端のソリューションです。

  • 指向性エネルギー堆積(DED): このプロセスは、大規模金属部品の主要な方法です。集束エネルギー源(レーザーまたは電子ビーム)とワイヤーまたは粉末材料を使用し、DEDは粉末床システムよりもはるかに大きなスケールで構造を構築できます。大型の構造ブラケット、産業用工具、部品修理などの機能に最適です。

  • ワイヤーアーク積層造形(WAAM): DEDの一部であるWAAMは、アークと溶接ワイヤーを利用し、寸法が数メートルに及ぶ部品の製造に特に優れた能力を発揮します。表面仕上げは粗いですが、巨大なコンポーネントに対して比類のない堆積速度を提供します。

ポリマーおよび複合材料の大規模ソリューション

大型の試作品、工具、および最終使用の非金属部品には、高度なポリマーシステムを利用します。

  • 大型材料押出成形: 産業用グレードのFDM/FFFマシンは、造形体積が1立方メートルを超える部品を生産できます。これらのシステムは、ABSPCなどのエンジニアリンググレードの熱可塑性プラスチックを利用して、耐久性のある大規模な治具、パターン、ハウジングを作成します。

  • 大型粉末床溶融結合法: 産業用SLSマシンは、大きな造形チャンバーを備えており、ナイロン部品の大きなバッチまたは単一の大型コンポーネントを、優れた機械的特性と、SLSで知られるサポート構造の必要性なく生産できます。

大型部品の後処理

大型プリント部品の完成には、寸法精度と機能性を確保するために、特殊な後処理が必要になることがよくあります。

  • CNC加工: DEDで製造された大型金属部品の場合、CNC加工は重要なハイブリッドステップです。これは、積層造形プロセスの造形直後の能力を超える、重要な機能面に対して厳しい公差と良好な表面仕上げを実現するために使用されます。

  • 熱処理: 大型金属部品は残留応力に特に影響を受けやすいです。制御された熱サイクルは、これらの応力を緩和し、形状を安定させ、コンポーネント全体を通じて所望の機械的特性を達成するために重要です。

  • サンドブラスト: これは、大型部品の洗浄、金属表面からの熱酸化皮膜の除去、均一な美的仕上げを作成するための標準的で効果的なプロセスです。

大型造形における材料の考慮事項

材料の選択は、大規模造形の成功にとって重要であり、反りから最終強度まで全てに影響を与えます。

  • 金属: 大型造形には、溶接可能で安定した合金を一般的に使用します。例えば、ステンレス鋼(例:316L)やチタン合金(Ti-6Al-4V)は、DEDなどのプロセスに適しています。

  • ポリマー: 大型プラスチック部品の場合、SLSにおけるナイロン(PA)などの材料は、優れた耐久性と反り抵抗性を提供します。FDMでは、ASAが、屋外用途における耐紫外線性と構造的完全性から人気のある選択肢です。

大型部品の産業応用

当社の大型印刷能力は、大規模に活動する産業に直接役立ちます。

  • 航空宇宙: 航空機内装や衛星用の大型ブラケット、ダクト、さらには構造部品の製造。

  • 自動車: カスタム治具、取付具の製造、およびボディパネルやコンセプトモデルの実物大試作。

  • エネルギー・電力: タービン、熱交換器、その他の発電設備用の大型コンポーネントの作成。

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