적층 제조로 생산해야 하는 4가지 애플리케이션

적층 기술은 지난 10년 동안 빠르게 발전하여 산업 전반에 걸쳐 기업에 새롭고 흥미로운 제조 가능성을 약속했습니다.

그러나 사람들이 적층 제조(AM)를 생각할 때 즉시 떠오르는 응용 프로그램 중 하나는 프로토타이핑입니다. 엔지니어가 기존 제조 실행에 적용되는 제약에 대해 걱정하지 않고 설계를 신속하게 반복해야 하는 경우 3D 프린팅이라고도 하는 AM은 하드 툴링을 포함하지 않고 빠른 반복이 가능하기 때문에 매우 잘 작동합니다. . 프로토타입을 더 효율적으로 개발할 수 있을수록 기업은 더 빨리 대량 생산으로 이동할 수 있습니다. 여기서 원하는 경우 전통적인 제조 방법이 대신할 수 있습니다.

그러나 적층 제조에는 프로토타입보다 훨씬 더 많은 것이 있으며, 이를 사용하여 이익을 얻는 것은 연구 개발 단계에 있는 회사뿐만이 아닙니다. 사실, 적층 제조는 시간과 재료를 절약하는 것부터 새로운 설계 가능성을 열어주는 것까지 다양한 응용 분야에서 상당한 이점을 제공합니다.

적층 제조 응용 프로그램

이를 염두에 두고 3D 프린팅 기술의 잠재력을 탐색하는 데 도움이 되도록 4가지 특정 적층 제조 애플리케이션과 관련 산업 사용 사례를 살펴보고 있습니다. 적층 제조는 항공우주, 자동차, 소비재, 의료 및 로봇 공학을 비롯한 다양한 산업 분야에서 프로젝트에 혁명을 일으켰습니다. 여기에서 강조하는 예는 속도, 효율성, 품질 및 비용 면에서 기존 제조 방법을 능가하는 방법을 보여줍니다.

소량 주문형 부품

적층 제조 기술은 주문형 소량 생산의 요구 사항을 충족할 수 있는 고유한 위치에 있습니다.

전통적인 제조 방법은 단가를 낮추기 위해 대량 주문이 필요한 경우가 많습니다. 예를 들어, 사출 성형에는 프로젝트가 생산으로 옮겨지기 전에 $20,000에서 $110,000의 툴링 비용이 필요할 수 있습니다. 대조적으로, 적층 제조는 툴링에 대한 자본 비용이 필요하지 않습니다. 3D 인쇄 부품은 필요할 때 최소 주문 수량 없이 소량으로 생산할 수 있으므로 제조 비용을 낮추고 재고를 줄일 수 있습니다.

AM의 적은 양의 장점은 부품 생산이 시장 수요를 정확히 충족하도록 확장될 수 있음을 의미합니다. Evans Motorsport Performance(EMP)는 Fast Radius와 협력하여 Chevrolet Corvette C8용 애프터마켓 볼트 커버를 설계했습니다. 원래 알루미늄으로 만들어진 부품은 복잡하고 제조 비용이 많이 들었습니다. EMP는 자동차 품질의 재료로 소량 생산을 가능하게 하는 솔루션이 필요했습니다. Carbon Digital Light Synthesis(DLS)™ 인쇄 공정과 EPX 82 열가소성 수지를 사용하여 툴링 비용을 $12,000 줄이고 생산 시간을 며칠로 단축했습니다. 부품은 주문형 생산을 위해 가상 창고에 저장할 수도 있습니다.

단일 통합 부품

소량 생산의 이점 외에도 적층 제조는 개별 구성 요소의 통합을 포함하여 이전에 '만들 수 없는' 것으로 간주되었던 부품에 대한 새로운 가능성을 제공합니다.

단일 통합 단위는 격자 구조 또는 움직이는 어셈블리와 같은 복잡한 형상을 갖는 경향이 있습니다. 적층 제조는 나중에 조립할 여러 부품이 아니라 전체 어셈블리를 하나의 부품으로 인쇄할 수 있기 때문에 이러한 부품을 가능하게 합니다. 통합은 소비자 제품 부문에서 특정 이점을 가지고 있습니다. 여기서 단순화되고 보다 효율적인 부품 설계를 생성할 수 있는 기능은 다음을 의미합니다.

• 조립에 소요되는 비용과 시간 감소
• 숨겨진 비용 및 프로젝트 지연 위험 감소
• 재료 요구 사항이 낮습니다.
• 공급 문제의 위험 감소
• 부품 고장 위험 감소

적층 제조의 통합 이점에 대한 실제 사례에서 Fast Radius는 2018 NeoCon에서 권위 있는 혁신상을 수상한 고성능 SILQ 사무용 의자 디자인에 Steelcase™와 협력했습니다. SILQ 의자의 암 캡은 전통적으로 3개의 개별 부품으로 제조되고 나중에 조립되어 제품 일정이 연장되었습니다. Carbon Digital Light Synthesis(DLS)™ 프로세스를 사용하여 암 캡의 제조를 단일 3D 인쇄 부품으로 통합할 수 있었습니다. 이 부품은 재료 사용량과 조립 비용을 크게 줄이기 위해 격자 구조로 설계된 연속 장치입니다.

매우 작은 부품

적층 제조는 소프트볼 크기 이하의 더 작은 부품을 매우 적은 양으로 생산하는 데 특히 유용합니다.

적층 제조에서 소형 부품 생산이 확장되면 속도와 비용 이점이 종종 나타납니다. 사실, 플라스틱 부품의 경우 탁구공 크기(또는 그보다 작음)의 경우 전통적인 제조 방식보다 첨가제를 사용하는 것이 더 경제적인 경우가 많습니다. 소량으로 작은 부품을 생산할 수 있는 기능은 의료 산업, 특히 이러한 부품이 보철이나 임플란트와 같이 개별 용도에 맞게 조정되어야 하는 경우에 유리할 수 있습니다.

상지 보철물을 생산하는 시카고 기반 회사인 Coapt는 Fast Radius와 협력하여 자사 주력 제품의 2세대인 Coapt COMPLETE CONTROL 시스템을 개선했습니다. Coapt COMPLETE CONTROL 시스템은 전기 패턴 인식을 사용하여 상지를 잃은 사람들이 운동을 완전히 제어할 수 있도록 합니다. 그들의 의수. 혁신적인 시스템에는 보정 버튼과 캔 플러그라는 두 개의 아주 작은 부품이 포함되어 있습니다. 두 부분 모두 통합되어 있으며 버튼에는 정확한 사용자 상호 작용에 필요한 특정 질감 마감이 있습니다. 적층 가공을 통해 플러그와 보정 버튼의 디자인을 명시적으로 제어하고 인상적인 처리량을 달성할 수 있습니다. Carbon DLS™ 및 HP MJF 프린터를 사용하여 35분 만에 135개의 버튼(11 x 11 x 5.5mm)을 생산했으며, 848 캔 플러그(1.75 x 5.2 x 3.2mm)를 23분 만에 꽂을 수 있습니다.

맞춤형 부품

적층 제조는 설계 프로세스에 전례 없는 맞춤화 기회를 제공합니다.

초기 툴링 요구 사항의 비용 및 시간 제약 없이 설계자는 특정 응용 프로그램 또는 소비자 요구에 맞게 3D 인쇄 부품을 단일 단위까지 조정할 수 있습니다. 적층 제조의 맞춤화 가능성은 기능, 미학 및 브랜딩에 걸쳐 있습니다. 고유한 요소를 매우 작은 규모로 신속하게 도입할 수 있으며 다음을 포함합니다.

• 새로운 구조적 기능
• 표면 질감
• 회사 로고
• 텍스트 및 디자인
• 가변 일련 번호

추가 보너스로 연구에 따르면 소비자의 4분의 3이 맞춤형 제품에 대해 최대 20% 더 많은 비용을 기꺼이 지불할 의향이 있습니다. 즉, 고유한 디자인 선택으로 인해 발생하는 추가 비용은 장기적으로 완화될 가능성이 높습니다.

재료 비용과 생산 일정을 줄이는 것 외에도 부품을 사용자 정의할 수 있는 기능은 산업 전반에 걸쳐 상당한 잠재적 이점을 제공합니다. 예를 들어 로봇 공학 및 소비자 소매 산업에서 고객이 지속적인 주문을 하면 3D 인쇄 기술을 통해 디자인 파일을 간단히 변경하여 로고와 같은 고유한 기능을 추가할 수 있습니다. 마찬가지로 치과 및 의료 산업에서는 보철, 임플란트 또는 수술 가이드와 같은 부품을 개별 수용자에 맞게 수정할 수 있습니다. 예를 들어 맞춤형 치과 트레이를 스캔에서 인쇄하여 누군가의 치아에 완벽하게 맞도록 할 수 있습니다.

Fast Radius 3D 인쇄 응용 프로그램 살펴보기

3D 프린팅 기술의 힘과 가능성을 활용하고 위에 설명된 응용 프로그램이 귀하의 요구 사항에 적합하다면 기존 제조 방법 이외의 옵션을 탐색할 가치가 있습니다. 오늘 Fast Radius 팀에 연락하여 적층 제조로 다음 프로젝트를 가능하게 하십시오.

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