DfAM이란 무엇이며 제조를 어떻게 변화시키고 있습니까?

적층 제조(AM) 기술의 가장 흥미롭고 유망한 측면 중 하나는 제조를 위한 설계 원칙을 근본적으로 파괴할 수 있는 잠재력입니다. 3D 프린팅이 진화하고 엄격한 프로토타이핑에서 생산 프로세스로 전환함에 따라 많은 사람들은 3D 프린팅이 보다 전통적인 제조 프로세스와 관련된 디자인 제약에 얽매이지 않는 디자인에 대한 새로운 패러다임을 가져올 것이라고 믿습니다.

생각해보면 완전히 이해가 됩니다. 오늘날 가장 널리 채택된 제조 공정은 원재료 블록에서 층을 잘라내거나 제거하는 감산법에 의존합니다. 이 접근 방식은 많은 응용 분야에서 정확하고 효과적이기는 하지만 특정 각도와 돌출부가 있는 중공 또는 복잡하게 구조화된 부품과 관련하여 다양한 설계 제한이 있습니다. 사출 성형은 그 자체가 절삭 기술은 아니지만 주로 금형을 생산하는 절삭 방법에 의존합니다. 즉, 사출 성형의 설계는 여전히 CNC 기계 가공과 같은 절삭 공정으로 할 수 있는 것으로 제한되어 있습니다.

첨가물 접근 방식에 따라 3D 프린팅은 객체를 레이어별로 구축합니다. 즉, 지원되는 한 복잡한 내부 기하학적 구조와 구조를 구성할 수 있습니다. 이러한 새로운 설계 기회를 해결하기 위해 DfAM으로 더 잘 알려진 적층 제조를 위한 설계 개념이 만들어졌습니다. 기본적으로 DfAM은 AM 기술의 성능, 제조 가능성 및 부품 비용을 다루는 일련의 설계 방법으로 구성됩니다. 아직 초기 단계에 있지만 DfAM 도구는 최적화된 부품 설계, 경량 구조 및 재료 감소 측면에서 이미 고유한 가능성을 만들고 있습니다.

DfAM은 무엇을 제공하나요?

DfAM의 구체적인 이점을 살펴보면 AM 중심 설계 도구가 가장 큰 영향을 미칠 수 있는 세 가지 핵심 영역인 설계 자유도, 부품 통합 및 경량화를 정확히 지적할 수 있습니다.

• 디자인의 자유

우리가 3D 프린팅에 대해 이야기할 때 디자인 자유는 이점 때문에 항상 목록의 맨 위에 있습니다. 그리고 실제로, 이것은 기술이 테이블에 가져오는 가장 중요한 새로운 것들 중 하나입니다. 기본 수준에서 DfAM은 제조업체와 제조업체가 다양한 충전 속도와 구조를 통합하여 인쇄 프로세스의 속도를 높이고 재료를 줄일 수 있도록 하는 데 도움이 된지 오래되었습니다.

그러나 DfAM의 진정한 이점은 이 두 가지를 결합하고 최적화된 성능을 혼합에 추가한다는 것입니다. 복잡한 내부 형상, 속이 빈 내부 및 격자가 있는 부품을 설계하거나 생성하는 기능은 제조 산업에서 판도를 바꾸고 있습니다. 외부적으로도 DfAM을 사용하면 기존 제조 공정으로는 생산할 수 없는 완전히 새로운 형태의 부품이나 제품을 만들 수 있습니다.

• 부품 통합

항공우주 및 자동차 산업의 제조업체는 부품 통합과 관련하여 적층 제조의 이점을 누리고 있습니다. 간단히 말해서 DfAM과 결합된 적층 제조의 생산 기능을 통해 생산자는 여러 구성 요소를 단일 부품으로 결합하여 혁신적인 방식으로 부품 어셈블리를 재설계할 수 있습니다.

틀림없이 부품 통합의 가장 유명한 예 중 하나는 3D 프린팅과 DfAM을 활용하여 로켓 엔진 어셈블리를 대략 100,000개 부품에서 단 1,000개로 통합한 항공 우주 스타트업 Relativity Space에서 옵니다. 3D 프린팅과 부품 통합 덕분에 Relativity의 로켓 엔진은 훨씬 저렴하고 빠르게 생산할 수 있게 되었습니다.

• 경량화

설계의 자유와 부품 통합의 결과로 제조업체는 부품 무게 감소와 같은 설계 목표를 달성하기 위한 새로운 방법을 찾고 있습니다. DfAM 소프트웨어가 발전함에 따라 성능 요구 사항에 따라 부품 설계를 생성할 수도 있습니다. 즉, 구성 요소는 강도나 구조적 무결성을 손상시키지 않으면서 가능한 한 가장 가벼운 무게의 이점을 얻을 수 있습니다.

격자와 같이 부분적으로 속이 빈 내부 형상을 통합하거나 여러 부품을 하나로 통합하거나 완전히 새로운 구조를 만드는 등 보다 가벼운 부품을 설계하는 능력은 보다 효율적인 기계를 만드는 데 중요합니다. 예를 들어, 차량이나 항공기에서 중량 감소는 더 나은 연비로 이어집니다. 재료 무게를 줄이면 재료 비용도 낮아져 보다 비용 친화적인 생산이 가능합니다.

오늘날 DfAM 현황

오늘날 우리는 제너레이티브 디자인, 토폴로지 최적화 및 기타 스마트 디자인 기능을 포괄하는 DfAM 소프트웨어 솔루션의 유입을 목격하고 있습니다. 토폴로지, 매개변수, Autodesk, Altair 등과 같은 소프트웨어 개발자는 제조업체가 부품 설계를 간소화할 뿐만 아니라 제너레이티브 설계 및 시뮬레이션 기능을 통해 자동화를 향상할 뿐만 아니라 적층 제조의 진정한 이점을 활용할 수 있는 혁신적인 도구를 개발하고 있습니다. 디자인 단계.

이 단계에서 제조업체는 AM 및 DfAM이 산업 부문의 새로운 영역이기 때문에 이점을 활용하기 시작했습니다. 고맙게도 RapidDirect와 같은 많은 AM 전문가와 전문 서비스는 DfAM 탐색을 통해 적층 제조를 도입하려는 기업을 지원하는 데 도움이 될 수 있습니다.

오늘날 우리는 DfAM 및 3D 인쇄를 사용하여 기존 프로세스를 사용하여 원래 제조되었던 부품을 다시 엔지니어링하는 회사와 관련된 성공 사례를 점점 더 많이 보고 있습니다. 앞으로 DfAM 소프트웨어와 적층 제조는 계속해서 더 널리 채택될 것입니다.