3D プリントは、高度な製造技術です。 複雑な部品、一度にレイヤーごとにパーツを作成できます。この方法には、次のような従来の製造技術に比べてさまざまな利点があります。 CNC加工, 射出成形 また ダイカスト. 3D プリントは従来の方法に取って代わることはできませんが、3D プリントが迅速な生産を提供できる多くのアプリケーションがあります。 高精度 機能性素材を形成。
スピード
積層造形法としての 3D プリントには、速度という主な利点が 1 つあります。 CAD ファイルから複雑な部品を数時間で作成できます。この利点は、 設計アイデアの迅速な検証と開発.これまでと同様に、試作品を入手するには数日から数週間を要していましたが、アディティブ マニュファクチャリングでは数時間以内にデザイナーに実際のモデルを提供できます。 3D プリンターはパーツのプリントに時間がかかりますが、機能的な最終パーツを少量または中量で生産できるため、従来の製造技術と比較して時間を節約できます。射出成形のリードタイムは少なくとも数週間です。
ワンステップマニュファクチャリング
すべての設計者にとって最大の関心事は、最も効果的な方法で部品を製造する方法です。従来の製造技術では、従うべきステップが多数あります。これらのステップの順序は、設計の最終的な品質と製造可能性に影響を与えます。
カスタム スチール ブラケットの場合、従来の製造方法は CAD モデルから始まります。設計が確定したら、鋼材を適切なサイズのプロファイルに切断し、これらのプロファイルを所定の位置にクランプして溶接し、1 つずつブラケットを形成します。溶接部を良好な表面仕上げに磨き、適切な位置にドリルで穴を開けます。最後に、ブラケットにサンドブラスト、下塗り、塗装を行い、外観を向上させます。
中毒性のある製造機械はこれを 1 つのステップで完了できますが、製造プロセスにはオペレーターからの対話はありません。 CAD 設計が完了したら、それをマシンにアップロードして、数時間ワンステップで印刷するだけです。さまざまな生産方法への依存を減らし、最終製品をより細かく制御できます。
料金
製造コストは、機械操作費、材料費、人件費の 3 つのカテゴリに分けることができます。少量生産での 3D プリントは、従来の製造方法と比べて非常に競争力があります。射出成形など、形状と適合性の検証を伴う試作品製造の他の代替方法よりも安価です。生産量が増加するにつれて、従来の技術はますます費用対効果が高くなり、高いセットアップ費用は大量生産によって正当化されます.
機械の運用コスト
3D プリント技術は、1 つの部品を製造するのに大量のエネルギーを消費しますが、複雑な形状の部品の場合、効率とターンアラウンドが向上します。このプロセスでは、機械の運用コストが全体のコストに占める割合が最も低くなります。
材料費
材料費は、3D プリント技術によって大きく異なります。デスクトップ FDM プリンターのフィラメント コイルは 1 kg あたり $25 ですが、SLA 印刷用の樹脂は 1 リットルあたりほぼ $150 です。アディティブ マニュファクチャリングの材料は、従来の方法と定量的に比較することが困難です。材料費は、部品製造コストの主な要因です。
人件費
3D プリントは、製造工程における人件費が最も低いです。オペレーターの主な作業は、後工程を除き、3D プリンターのボタンを押すことです。その後、機械は自動車のプロセスに従って部品の生産を完了します。熟練した機械工とオペレーターが必要な従来の方法と比較して、3D プリントの人件費はほぼゼロです。
複雑さの設計
コンポーネントがレイヤーごとに生成されるため、従来の製造プロセスと比較すると、3D プリントにはほとんど制限がありません。ドラフト エンジェル、アンダーカット、ツール アクセスなどの設計要件は、3D プリント設計には適用されません。最小サイズ機能にはいくつかの制限がありますが、ほとんどの制限は、印刷方向を最適化し、サポートへの依存と失敗の可能性を減らす方法です。これにより、設計の自由度が高まり、複雑な形状の作成が可能になります。
カスタマイズ
3D プリントにより、設計の自由度が高まるだけでなく、完全なカスタマイズ設計も可能になります。現在の 3D プリントは一度に 1 つの部品を生産するため、1 回限りの生産に最適な方法です。この概念は、カスタム補綴物、インプラント、歯科補助具など、医療および歯科分野で広く適用されています。アディティブ マニュファクチャリングにより、カスタム パーツの費用対効果の高い単一生産が可能になります。
持続可能性
3D プリントでは、適切な量の材料のみを使用して部品を製造します。ほとんどのプロセスで、原材料をリサイクルして次の生産で再利用できるため、材料の無駄がほとんどありません。一方、CNC フライス加工や旋削加工などの減法による製造方法では、未加工のブロックから大量の材料が除去されます。この結果、大量の材料廃棄物が発生します。
リスク軽減
プロトタイプに欠陥があると、設計者は時間とお金を浪費し、金型や製造方法のわずかな変更が最終的なコストに大きな影響を与えます。 3D プリントは、金型や治具などの高価な投資設備の前にプロトタイプを作成できます。設計を検証してリスクを排除するために、大量生産の前に信頼を築きます。