적층 제조로 생산해야 하는 4가지 애플리케이션

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사람들이 적층 제조(AM)를 생각할 때 가장 먼저 떠오르는 것은 프로토타이핑입니다. 기존 제조 실행의 제약 없이 설계를 신속하게 반복해야 하는 경우 어려운 도구가 필요하지 않기 때문에 AM이 잘 작동하여 신속한 반복이 가능합니다.

그러나 적층 제조로 이익을 얻는 것은 제품 개발의 프로토타입 단계에 있는 회사만이 아닙니다. 첨가제의 경우 속도, 효율성, 품질 및 비용 절감면에서 기존 제조 방법을 능가하는 능력으로 인해 특히 만들기 쉬운 4가지 다른 특정 사용 사례가 있습니다.

소량 생산 실행

기존 제조 방식에서는 단가를 낮추기 위해 최종 사용 부품을 대량으로 생산해야 했습니다. 수만 또는 수십만 범위의 부품을 만들 때 레거시 프로세스를 사용하는 것이 합리적입니다. 그러나 수백 또는 수천 개의 생산 실행을 계획한다면 어떻게 될까요? 기존 제조 방식은 높은 자본 비용으로 인해 실현 가능하지 않을 수 있습니다.

사출 성형을 예로 들어 보겠습니다. 일반적인 툴링 비용은 생산에 들어가기도 전에 $20-110,000이 될 수 있습니다. 그러나 AM을 사용하면 툴링에 필요한 자본 비용이 없으므로 시장 수요를 정확히 충족하도록 부품 생산을 확장할 수 있습니다. 최소 주문 수량 없이 훨씬 적은 수로 부품을 생산할 수 있으므로 제조 비용을 낮추고 재고를 줄일 수 있습니다.

통합 부품

AM은 경제적 이점 외에도 오랫동안 "제작 불가능"으로 여겨져 온 특정 유형의 부품(예:복잡한 부품을 단일 통합 단위로 제조)에 대해 상당한 설계 이점을 제공합니다. 격자 구조와 같은 매우 복잡한 형상을 가진 부품이나 움직이는 어셈블리도 AM으로 가능합니다. 제조 제한 사항을 준수하기 위해 설계하는 "구식" 방식에 비해 기능을 위해 설계하여 용도에 정확히 맞는 부품을 만들 수 있습니다.

간단하고 효율적인 부품 설계를 생성하는 이 기능에는 많은 이점이 있습니다.

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조립에 소요되는 비용을 줄이고 복잡한 부품에 수반될 수 있는 숨겨진 비용 및 프로젝트 지연의 위험을 줄여 전체 투영 비용을 낮춥니다.

더 적은 재료 사용 — AM은 종종 재료를 최대 70%까지 줄일 수 있습니다.

위험 감소 — 공급업체의 부품 중 하나가 소진될 위험이 적고 부품 고장 위험이 감소합니다.

예를 들어, 한 제조업체는 2018 NeoCon에서 권위 있는 Innovation Award를 수상한 SILQ 의자 디자인에 Fast Radius 및 Carbon®과 협력했습니다. 암 캡은 전통적으로 3개의 개별 부품으로 제조되어 나중에 조립되었습니다. 그러나 제조업체와 Fast Radius는 재료 사용량을 크게 줄이기 위해 격자 구조로 설계된 하나의 연속 단위로 암 캡을 인쇄할 수 있도록 했습니다.

맞춤형이 필요한 부분

이 회사는 또한 SILQ 의자 암 캡의 설계에서 적층 제조의 또 다른 이점인 매우 작은 규모로 디자인 요소를 신속하게 맞춤화할 수 있는 기능을 활용했습니다. 기업 고객은 질감을 변경하거나 로고를 추가하거나 다양한 일련 번호를 포함하여 주문한 의자의 암 캡을 개인화할 수 있습니다.

초기 툴링의 비용과 시간 제약 없이 단일 유닛까지 특정 부품 애플리케이션 또는 소비자 요구에 맞게 디자인을 조정할 수 있습니다. 따라서 브랜딩을 포함하여 기능과 미적 처리를 모두 사용자 정의하는 데 매우 유용합니다. 소비자의 4분의 3 이상이 맞춤형 가구에 대해 10% 더 많은 비용을 지불할 용의가 있기 때문에 가구를 하나의 단위로 맞춤화할 수 있는 이러한 능력은 기업에게 시장에서 추가적인 우위를 제공합니다.

작은 부분

소프트볼 크기 이하의 더 작은 구성 요소는 AM을 사용하여 매우 적은 양으로 제조하는 데 특히 효율적입니다. 그리고 매우 작은 부품의 생산을 확장하면 기존 사출 성형보다 수천 또는 때로는 수만 개의 손익분기점 곡선을 볼 수 있습니다. 사실, 탁구공 크기 이하의 작은 플라스틱 부품의 경우 전통적인 제조 방식을 완전히 사용하는 것이 경제적으로 거의 의미가 없는 경우가 많습니다.

상지 보철물을 생산하는 시카고에 본사를 둔 회사는 Fast Radius를 통해 자사 주력 제품의 2세대를 개선했습니다. 이 의료 기기는 전기 패턴 인식을 사용하여 상지를 잃은 사람들이 의수의 움직임을 완전히 제어할 수 있도록 합니다.

시스템에 통합된 두 부분은 보정 버튼이며 둘 다 매우 작지만 정확한 사용자 상호 작용을 위해 버튼에 필요한 특정 질감 마감을 포함하여 복잡한 세부 사항으로 플러그를 꽂을 수 있습니다. 이러한 부품을 만들기 위해 적층 제조를 사용한다는 것은 디자인이 명시적으로 제어된다는 것을 의미하며 처리량은 여전히 ​​인상적입니다. 35분에 135개의 버튼(11x11x5.5mm), 23분에 848개의 캔 플러그(1.75x5.2x3.2mm) 분.

위의 시나리오 중 하나라도 제조 요구 사항에 적합하다면 적층 제조를 고려할 때입니다. 제조 공정을 개선하고 부품 품질과 수익을 개선하는 방법에 대해 이야기해 보겠습니다.

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