粉末から部品まで: モバイル機械メーカー向けの 3D プリンティング

May 20, 2023

11 月 12 日から 18 日まで、ドイツのハノーバーにある SYSTEMS & COMPONENTS は、産業用 3D プリンティングに関心のあるモバイル機械のすべてのサプライヤーとユーザーにとって主要な会場となります。

カスタム可用性、適応性、少量生産、形状や形状の自由度の高さなど、積層造形により開発時間を大幅に短縮し、非常に複雑なコンポーネント形状をコスト効率良く製造できます。 最新の開発はオフハイウェイ産業からの関心を高めており、システムズ＆コンポーネントでは、3D プリンティングがラピッド プロトタイピングのニッチ分野から撤退し、産業のバリュー チェーン全体を大きく変える準備を進めています。 フライス加工、旋削、研削によって材料を除去する従来のサブトラクティブ マニュファクチャリングとは異なり、アディティブ マニュファクチャリングでは材料を層ごとに適用してコンポーネントを形成します。 さまざまなプロセスが使用され、材料の範囲はプラスチック、金属、セラミックに及びます。

開発中の新しい設計の自由度ハノーバー展示センターの出展者は、おなじみの粉末ベースとワイヤーベースの技術に加えて、3D プリンティングの限界を押し上げる革新的な材料の組み合わせにも取り組んでいます。 その 1 つは、アクスル ハウジングやホイール ハブなどのコンポーネントの高品質鋳造に使用される、砂型鋳造金型を迅速に製造するための付加プロセスである「バインダー ジェッティング」技術を使用していることです。 砂を使って 3D 型を作ることには、軽量構造という決定的な利点があります。 さらに、パーティングラインの必要性が大幅に減るため、鋳造設計は通常よりも複雑になる可能性があります。

砂型鋳物の連続生産が可能な印刷装置は、OEM だけでなく、オフハイウェイエリアで作業する鋳物工場や試作工場の生産ラインにもすでに組み込まれています。

SYSTEMS & COMPONENTS および並行して開催されるアグリテクニカ見本市では、すでにコンポーネントを直接印刷している農業機械メーカーとその OEM パートナーは、積層造形の可能性を最大限に活用することができます。 「溶融堆積モデリング」(FDM) や「選択的レーザー焼結」(SLS) などのテクノロジーにより、工業的な大規模生産の代表となるプロトタイプや試作前コンポーネントの構築に、生産品質に近い材料を使用することが可能になります。

積層造形では、熱可塑性ポリウレタン (TPU) 製の柔軟な減衰要素、高強度繊維強化プラスチック製のオートバイ カバー、運転台の装備の自由度を高めるアセンブリなど、従来の製造では見られない特別な機能を提供できます。 。 3D プリンティングは、標準の射出成形では単一部品で製造できないコンポーネントの製造にも使用できます。

産業用途における積層造形産業用積層造形の一例としては、IBL Hydronic 社が製造したような車両固有の制御コンソールが挙げられます。IBL Hydronic 社は、わずか 1 か月で制御モジュールの開発を完了し、農業工学部門の顧客に提供しました。 ハウジング部品は SLS を使用して印刷され、組み立てられ、革製のアームレストが取り付けられました。 機能性だけでなく視覚的にも魅力的なものにするために、表面にテクスチャー加工を施し、コンポーネントを染色して研磨しました。 その結果、革のような質感が表面を視覚的に強化し、デザインに丸みを与えます。 白鍵やオレンジ鍵などの小さな個々の部品には、透明なコンポーネントの印刷を可能にする付加技術であるステレオリソグラフィー (SLA) が使用されました。 このようにして、点灯する警告灯をキーパッドに直接組み込むことができます。

この例は、積層造形において幅広い 3D プリント材料が必要であることも示しています。 多くの種類のコンポーネントはプラスチックのみを使用して作成できますが、金属は積層造形プロセスで最も人気のある材料の 1 つです。 当然のことながら、その特性により、パフォーマンスと強度を提供し、要求の厳しい用途に理想的な選択肢となります。 金属は本来、オフハイウェイ用途の応力、温度、圧力に耐えることができるため、移動機械の駆動コンポーネントに必要な強度を備えた部品を製造することが可能になります。 アルミニウムには、効率的な軽量構造を実現する特別な可能性があります。