ちょっと、そこ！私は SLS 3D プリント サービスを実行しています。今日は、プリント中にパーツの方向をどのように処理するかについてお話したいと思います。これは最終製品の品質を左右する重要なステップなので、早速見ていきましょう。
部品の向きが重要な理由
まず、パーツの向きがなぜそれほど重要なのか疑問に思われるかもしれません。 SLS 3D プリンターにパーツを配置する方法は、その機械的特性、表面仕上げ、全体的な精度に大きな影響を与える可能性があります。たとえば、印刷プロセス中に過度の応力が生じるような方向にパーツが配置されている場合、最終的に反ったり亀裂が入ったりする可能性があります。一方、正しい方向に配置すると、サポート構造を最小限に抑え、印刷時間を短縮し、パーツの強度を向上させることができます。
部品の向きに対する当社のアプローチ
当社の SLS 3D プリント サービスでは、部品の方向付けに対して包括的なアプローチを採用しています。まず部品の設計を分析して、その形状、寸法、機能要件を理解します。これは、オーバーハング、薄い壁、複雑な形状など、印刷中に発生する可能性のある潜在的な問題を特定するのに役立ちます。
パーツを明確に理解したら、専用のソフトウェアを使用して印刷プロセスをシミュレーションします。これにより、パーツがレイヤーごとにどのように構築されるかを視覚化し、印刷に最適な方向を特定することができます。レーザービームの方向、熱の分布、支持構造の必要性などの要素を考慮します。
私たちが考慮する要素
パーツの向きを決定する際に考慮する重要な要素のいくつかを以下に示します。
- 機械的性質: 部品がその用途に必要な強度と耐久性を備えていることを確認したいと考えています。これは、印刷層の強度を最大化する方法で部品の向きを変えることを意味します。たとえば、部品が特定の方向に高い応力を受ける場合、層がその方向に揃うように部品の向きを調整します。
- 表面仕上げ: パーツの方向も表面仕上げに影響を与える可能性があります。目に見える層の線の数を最小限に抑え、部品の表面が滑らかで均一になるように努めます。これには、必要な後処理の量を減らす方法で部品の向きを変えることが含まれる場合があります。
- サポート構造: 場合によっては、印刷中にパーツが崩れるのを防ぐためにサポート構造が必要になります。ただし、サポート構造により、印刷プロセスのコストと時間が増加する可能性もあります。サポート構造の必要性が少なくなるように部品の向きを調整することで、サポート構造の使用を最小限に抑えるよう努めています。
- 印刷時間: パーツの向きも印刷時間に影響を与える可能性があります。品質を犠牲にすることなくパーツをできるだけ早く印刷できる方向を見つけたいと考えています。これには、溶融する必要がある層の数または材料の量を減らす方法で部品の向きを変えることが含まれる場合があります。
部品の向きの例
さまざまな種類のパーツのパーツの方向を処理する方法の例をいくつか見てみましょう。
- 単純なジオメトリ: 立方体や円柱などの単純なジオメトリを持つパーツの場合、通常、方向は簡単です。通常、最大の表面積がビルド プラットフォームと平行になるようにパーツの向きを決めます。これにより、印刷中にパーツが安定し、サポート構造の必要性が減ります。
- 複雑な形状: オーバーハングや内部キャビティのある部品など、複雑な形状を持つ部品の場合、方向付けはより困難になる可能性があります。このような場合、部品を複数の部品に分けて印刷し、後で組み立てることができるように、支持構造を使用したり、部品の向きを調整したりする必要がある場合があります。
- 機能部品: 他のコンポーネントと組み合わせる必要がある部品など、特定の機能要件がある部品の場合、方向が重要です。部品が正しい寸法と公差で印刷され、必要な表面仕上げと機械的特性を備えていることを確認する必要があります。
ナイロン SLS 印刷と部品の向き
SLS 3D プリントで一般的に使用される素材の 1 つはナイロンです。ナイロンSLS印刷高強度、耐久性、耐薬品性など、多くの利点があります。ナイロン部品を印刷する場合、部品の機械的特性が可能な限り最高になるよう、方向に特に注意を払います。
ナイロンは冷却プロセス中に収縮する傾向があるため、部品の向きが正しくないと反りや歪みが発生する可能性があります。このリスクを最小限に抑えるために、通常、均一な冷却が可能になり、部品にかかる応力の量が軽減されるように部品の向きを調整します。また、印刷中にパーツを所定の位置に保持し、反りを防ぐためにサポート構造を使用する場合もあります。
SLS 3D プリント PA 部品と部品の向き
私たちが扱うもう 1 つの素材は PA (ポリアミド) です。SLS 3D プリント PA 部品ナイロンと同様の特性を備えていますが、収縮率や機械的特性が異なる場合があります。 PA パーツを印刷する場合、パーツの方向を決定する際にこれらの要素が考慮されます。
また、強度、柔軟性、表面仕上げなど、部品の特定の要件も考慮します。たとえば、PA パーツに柔軟性が必要な場合は、レイヤー間でより多くの動きができるように向きを変えることができます。部品の表面を滑らかに仕上げる必要がある場合は、目に見える層の線の数が減るように部品の向きを変えることがあります。
SLM 3D プリントのステンレス鋼モデルと部品の方向
ナイロン、PAの他にも、SLM 3D プリント ステンレス鋼モデル。 SLM (選択的レーザー溶融) は SLS とは異なるプロセスですが、部品の方向は依然として重要な考慮事項です。
ステンレス鋼部品を印刷するときは、材料の融点が高いことと、冷却プロセス中に歪みが発生する可能性を考慮する必要があります。通常、熱が均一に分散され、部品にかかる応力が軽減されるように部品の向きを決めます。また、印刷中にパーツを所定の位置に保持し、反りを防ぐためにサポート構造を使用する場合もあります。
結論
ご覧のとおり、部品の方向付けは SLS 3D プリント プロセスにおける重要なステップです。当社の SLS 3D プリンティング サービスでは、お客様の要件を満たす高品質の部品を確実に製造するために、部品の方向付けに包括的なアプローチを採用しています。ナイロン、PA、またはステンレス鋼の部品を印刷する場合でも、当社には部品の方向を処理し、可能な限り最高の結果を提供する専門知識と経験があります。
当社の SLS 3D プリント サービスについて詳しく知りたい場合、または話し合ってみたいプロジェクトがある場合は、お気軽にお問い合わせください。ご質問がございましたら喜んでお答えし、プロジェクトの見積もりをご提供いたします。
参考文献
- I. ギブソン、DW ローゼン、B. スタッカー (2015)。積層造形テクノロジー: 3D プリンティング、ラピッド プロトタイピング、およびダイレクト デジタル マニュファクチャリング。スプリンガー。
- Wohlers、T.、Gornet、P. (2017)。 Wohlers レポート 2017: 3D プリンティングと積層造形業界の現状。ウォーラーズアソシエイツ。
