3Dワンステッププロセスの印刷: 速いガイド, 費用対効果の高い製造

複雑な時代はなくなりました, デザインを物理的な部分に変えるのに数週間かかるマルチステップ製造. The 3Dワンステッププロセスの印刷 ゲームを変更しました: デジタル3Dを変換します (CAD) 具体的なプロトタイプまたは最終用途の部分に直接モデル化する - 余分なツールはありません, 組立ラインはありません, 長い待ち時間はありません. あなたがプロトタイプを作る中小企業であろうと、製造業者のスケーリング制作であろうと, このガイドでは、時間を節約するためにワンステッププロセスを活用する方法を示します, コストを削減します, そして、一般的な落とし穴を避けてください.

1. 3D印刷ワンステッププロセスは何ですか?

The 3Dワンステッププロセスの印刷 まさにそのように聞こえます: デジタルデザインを物理的なオブジェクトに変える単一の製造段階. 従来の方法とは異なります (射出成形のように, 最初に金型を作成する必要があります, または機械加工, 材料の切断と形成が含まれます), 3D印刷は、CADファイルから直接レイヤーごとに部品層を構築します.

簡単な用語でどのように機能するか

1. デザイン: 3D CADモデルを作成またはダウンロードします (Fusionのようなソフトウェアを使用します 360 またはTinkercad).
2. 準備する: モデルを薄い層にスライスします (Curaのようなソフトウェアを使用します) 3Dプリンターにファイルを送信します.
3. 印刷: プリンター堆積物または融合材料 (フィラメントやパウダーのように) レイヤーごとに部品を構築します.
4. 仕上げる (オプション): 一部のプロジェクトの場合, 単純な後処理を追加する場合があります (サンディングのように), しかし、これはしばしば最小限です。従来の製造業の複数の仕上げステップとは異なります.

ここで重要なのは、「中間のステップ」がないことです (カビ作りのように). これが、ワンステッププロセスが非常に高速で費用対効果が高い理由です, 特に小さなバッチまたはカスタムパーツの場合.

2. ワンステッププロセスを選択する理由? 4 主な利点

3Dプリンティングワンステッププロセスは、伝統的な製造の主要な問題点を解決します. ユーザーに役立つ方法は次のとおりです:

1. より速いターンアラウンド時間

従来の製造はプロトタイプを作るのに2〜4週間かかることがあります (例えば。, 射出成形用の金型を作成するには、1〜2週間だけです). ワンステッププロセスで, パーツを印刷できます 数時間から数日.

例: ベルリンのスタートアップには、新しい電話ケースのプロトタイプが必要でした. FDMを使用します (ワンステップテクノロジー), 彼らは彼らのCADモデルをでアップロードしました 9 AMと物理的なプロトタイプがありました 3 同じ日にPM. 従来の機械加工で, これには5〜7日かかりました.

2. 小さなバッチのコストが低くなります

従来の方法には、前払いコストが高くなっています (例えば。, 射出成形用の金型には費用がかかります \(1,000- )10,000). ワンステッププロセスはこれらのコストを排除します。材料と印刷時間のみを支払うだけです.

3. 設計の自由

ワンステッププロセスを使用すると、複雑なデザインを印刷できます (中空の部分のように, 内部構造, または有機形状) 従来の方法では不可能または高価です. 金型や機械加工ツールに合わせてデザインを「簡素化」する必要はありません.

4. 無駄が少ない

伝統的な製造は材料を削減または粉砕します, 30〜50％の廃棄物につながります. ワンステッププロセスは、部品を構築するために必要な素材のみを使用します, 廃棄物を減らす 5–10％ (そして、多くの材料はリサイクル可能です).

3. トップ 3 ワンステップ3D印刷技術 (比較されます)

すべてのワンステップ3Dプリントテクノロジーが同じではありません. 最良の選択はあなたのプロジェクトに依存します (例えば。, プロトタイプ対. エンド使用部分, 予算, 物質的なニーズ). 以下は、最も人気のある3つの内訳です, 費用対効果の高いオプション - Xometryからのデータに基づいています, 主要な3D印刷サービス.

重要なポイント: ほとんどの初心者や予算重視のプロジェクト, FDM 最良のワンステップオプションです. 耐久性のため, 大量の部品, MJF 最高の価値を提供します (注文時に大きなコスト減少に注意してください 20 ユニット!).

4. コストを削減するためにワンステッププロセスを最適化する方法

ワンステッププロセスはすでに手頃な価格です, しかし、あなたのデザインと設定を微調整することでさらに保存できます. 以下は、コストを削減するための最もインパクトのある方法です。Xometryのコスト要因に基づいています.

1. 部品ボリュームを調整します

ワンステップ3D印刷のコストは、 音量 パーツの (より多くの材料=より高いコスト). 部品の関数を変更せずにボリュームを減らすため:

• パーツをよりコンパクトにします (例えば。, 強度に影響を与えない空の空間を縮小します).
• 大きすぎることは避けてください (必要なサイズのみを印刷します。余分な素材ではありません).

例: 家具デザイナーが高さ15cmの3Dプリントされた椅子の脚を印刷していました. 高さを12cmに減らすことにより (まだ十分に強い) そして、ベースをより狭くします, 彼らは材料の使用を25％削減しました - コストを18ユーロから13.50ユーロから13.50ユーロに低下させます.

2. 壁の厚さを最適化します

壁の厚さは、コストと強度の両方に影響します. 厚い壁はより多くの材料を使用します (より高いコスト), しかし、あまりにも薄い壁は簡単に壊れます. 1段階の印刷については、次のガイドラインに従ってください:

• FDM: 最小壁の厚さ= 1.2mm (部品に強度が必要な場合は厚くなります).
• SLS: 最小壁の厚さ= 0.7mm.

ヒントの場合: 非負荷をかけている部品には、より薄い壁を使用します (例えば。, 装飾カップ) 負荷をかける部品の厚い壁 (例えば。, 棚ブラケット). これは、コストと耐久性のバランスを取ります.

3. くぼみ部品 (可能な場合)

部品をくすぐることは、ワンステッププロセスで素材を保存する素晴らしい方法です. より少ない材料=低コストと軽い部品. 覚えておいてください:

• 印刷中に空気を逃がすために中空の部分に小さな穴を残してください (反りを防ぎます).
• 重要な領域を空洞化しないでください (例えば。, 椅子の脚のベース - 強度のために固体を守る).

例: おもちゃの会社が固体のプラスチック製のアクションフィギュアを印刷していました. 胴体を空にすることによって (2mmの壁を離れる), 彼らは材料の使用を40％削減しました - 印刷時に1桁あたり5ユーロを節約します 100 ユニット.

4. サポート構造を最小限に抑えます

サポート構造は、プリンターが張り出した部品を保持するために使用する余分な材料です (例えば。, 一部の「屋根」). 彼らはコストを追加します (より多くの素材) と時間 (印刷後にそれらを削除する必要があります). サポートを減らすため:

• でパーツをデザインします 自立角 (45 度以上 - この角度でのオーバーハングに必要なサポートはありません).
• サポートを必要としないテクノロジーを選択します (例えば。, SLSまたはMJF - サポートとして粉末を使用します).

コストの影響: 多くのオーバーハングがあるFDMパーツの場合, サポートは、材​​料コストに10〜20％を追加できます. 設計を45度の角度に調整します, この余分なコストを排除します.

5. ワンステッププロセスの実際のユースケース

ワンステッププロセスはプロトタイプだけではありません。これは、ヘルスケアから自動車までの業界で使用されています. 実際の問題をどのように解決するかの2つの例があります:

場合 1: 医療プロトタイピング (FDMワンステッププロセス)

マドリードの小さな診療所には、患者のためのカスタム膝の装具のプロトタイプが必要でした. 伝統的な製造業, これが必要だったでしょう:

1. 型を作成します (2 週, €1,500).
2. ブレースをキャストします (1 週, €300).
3. 仕上げ (3 日, 200ユーロ).

合計: 3.5 週, €2,000.

FDMワンステッププロセスを使用します:

1. 診療所は患者の膝をスキャンし、CADモデルを作成しました (1 日).
2. 彼らはプロトタイプを印刷しました (8 時間, プラマテリアルで50ユーロ).
3. 彼らは端を磨きました (1 時間, 追加費用はありません).

合計: 1.5 日, €50.

クリニックはプロトタイプをテストしました, CADモデルに小さな調整を行いました, そして、最終的なブレースを印刷しました。すべて1週間以内に.

場合 2: 小型バッチプロダクション (MJFワンステッププロセス)

アムステルダムのスタートアップは、カスタム電話グリップを作成します. 彼らは生産する必要がありました 50 打ち上げのためのグリップ. 射出成形付き (伝統的):

1. 金型コスト: €3,000.
2. 生産時間: 2 週.
3. 単位コスト: €2 (合計: 100ユーロ 50 ユニット + €3,000金型= 3,100ユーロ).

MJFワンステッププロセスを使用します:

1. 金型コストはありません.
2. 生産時間: 3 日.
3. 単位コスト: €15.96 (PA 12 材料, 合計: 798ユーロ 50 ユニット).

スタートアップは2,302ユーロを節約し、彼らのグリップを市場に出しました 11 より速い日. 小さなバッチ用, ワンステッププロセスは無敵です.

3D印刷ワンステッププロセスに関するYiguテクノロジーの見解

Yiguテクノロジーで, ワンステップ3D印刷プロセスは、アクセス可能な製造の触媒と見なされています. それは競技場のレベルです - スマルのビジネスとスタートアップはもはやアイデアを生き生きとさせるためにツーリングのために大きな予算を必要としません. 初心者にはFDMをお勧めします (低コスト, 使いやすい) 小さなバッチをスケーリングするビジネスのMJF (速い, 高精度). また、私たちのチームは、クライアントがデザインを最適化するのにも役立ちます: 私たちは最近、家具ブランドと協力して椅子の部品を派遣しました, 材料費を削減します 35% 強さを守る間. ワンステップのプロセスは速いだけではありません。賢いです, そして、私たちは誰にとってもさらに手頃な価格にするためのツールに投資しています.

よくある質問: 3D印刷のワンステッププロセスに関するあなたの質問が答えました

1. ワンステッププロセスは、大規模な生産に使用できますか (1,000+ ユニット)?

ワンステッププロセスは最適です 小規模から中程度のバッチ (1–500ユニット). のために 1,000+ ユニット, 射出成形のような従来の方法は、より安いかもしれません (金型コストをカバーしたら). そうは言った, MJFのようなテクノロジーはより速くなっています。一部のメーカーは、部品が複雑な場合に1,000ユニットのバッチに使用します。 (例えば。, カスタムエレクトロニクス).

2. ワンステッププロセスを使用するには高価なソフトウェアが必要ですか?

いいえ! 無料があります, すべてのステップのユーザーフレンドリーツール:

• CADデザイン: Tinkercad (初心者のために無料), 融合 360 (スタートアップ/学生は無料).
• スライス: 処理 (無料, ほとんどのプリンターで動作します).
• Thingiverseのようなサイトから既製のCADモデルをダウンロードすることもできます (無料) ゼロからデザインしたくない場合.

3. FDMから選択するにはどうすればよいですか, SLS, 私のワンステッププロジェクトのMJF?

このクイックガイドを使用してください:

• FDM: 低コストのプロトタイプに最適です (例えば。, 植物鍋) または高強度を必要としない部品.
• SLS: 耐久性のある最終用途の部品に最適です (例えば。, ギア) それは摩耗を処理する必要があります.
• MJF: 高精度部品に最適です (例えば。, 医療コンポーネント) または小さなバッチ (20+ ユニット) 速度が重要です.