減法製造: プロセス,利益,いつそれを選ぶか

製造分野では,原材料から物質的な製品を製造する方法は様々なものからなる.その中でも,減量製造が基本的アプローチとして挙げられる.望ましい形状を得るために物質を除去することで特徴づけられるアディティブ製造とは異なり 層ごとに物体を組み立てます 減算方法は固体ブロックや工品から始め 余分な材料を正確に切断しますこのプロセスには様々な技術が含まれます引除製造のニュアンス,その利点,そしてそれが最も有利であることが証明されるシナリオを理解することは,エンジニアにとって極めて重要です.デザイナー製品開発と生産に関与する企業.

断層製造の風景は 既定で進化するプロセスで豊かです 機械加工のような伝統的な方法には 磨き,ターニング,掘削,割削が含まれますこのカテゴリーの基礎を構成するコンピュータ数値制御 (CNC) 機械加工は,ツールの経路を自動化し,高度な精度と繰り返しの複雑な幾何学を可能にすることで,これらの伝統的な技術に革命をもたらしました.CNC機械コンピュータアシスト・デザイン (CAD) とコンピュータアシスト・製造 (CAM) ソフトウェアによって導かれ,金属,プラスチック,木材,複合材料を含む様々な材料の複雑な切削操作を実行することができます.

機械加工以外には,レーザー切削,ウォータージェット切削,磨砂ジェット加工など,他の重要な減量プロセスがあります.レーザー切削は,高性能レーザービームを使用して,溶解,燃焼,定義された経路に沿って物質を蒸発させる水噴流切削では,高圧の水流が用いられ,しばしば磨砂粒子と混ざり合って材料を侵食します.厚い材料や熱に敏感な材料に適しているアブラシブジェット加工は類似していますが,圧縮ガスによって推進される高速流の磨砂粒子を使用して材料を侵食し,硬くて壊れやすい材料に複雑な切断が可能になります.

これらの減法プロセスのそれぞれは,特定のアプリケーションに適している独自の特性を持っています.厳格な容量と優れた表面仕上げの複雑な三次元部品の製造に優れているレーザー切断は,シート金属とプラスチックから複雑な形状を快速プロトタイプし,切るのに理想的です.熱に敏感な材料や非常に厚いセクションを扱うとき,ウォータージェット切断は有利です熱発生が懸念される硬いまたは脆い材料を切るためにアブラシブジェット加工がしばしば使用されます.

減法制造は様々な産業で広く採用されるよう 貢献する説得力のある利点があります主要な利点の1つは,幅広い材料で作業する能力ですアルミニウムや鋼のような一般的な金属から 工学用プラスチックや複合材料まで 減法プロセスは様々な材料の性質を処理できます部品の機能要求に基づいて最も適切な材料を選択することができます.特定の添加物製造プロセスの制約を受けない.

もう一つの大きな利点は,減法法,特にCNC加工で達成できる高度な精度と精度です.頑丈なツールと制御された切断プロセスにより,狭い許容量と優れた寸法精度を持つパーツが作れますこれは,航空宇宙,医療機器,自動車産業など,正確なフィットメントと信頼性の高いパフォーマンスを要求するアプリケーションにとって重要です.

減法製造は,添加製造された部品と比較して,表面の仕上げが優れている部品もしばしば生み出します.機械加工における道具の切断作用と他の減量方法における侵食過程により,滑らかで一貫した表面が作れます表面処理は,美学的な理由,機能的性能 (例えば摩擦を減らす) または後続的な表面処理のために不可欠である可能性があります.

さらに,減法プロセスは,設備,ツール,熟練した操作者の成熟したエコシステムによって確立され,サポートされています.この確立されたインフラストラクチャは信頼性を提供します.拡張性減算プロセスの予測可能性と一貫性もよく理解されています.正確なコスト推定と生産計画が可能.

添加剤製造の進歩にもかかわらず,減法法は多くの状況で好ましい選択であり続けています.重要なシナリオの一つは,高精度と厳しい許容が不可欠である場合です.航空宇宙エンジンや外科機器の重要な部品用精度と複製性が高いため,CNC加工はしばしば比類がない.

抜き制造は,機械から直接優れた表面仕上げの部品を生産するのに有利です.添加物部品は,望ましい表面質を達成するために,後処理を必要とする可能性がありますが,減法法では,完成またはほぼ完成した表面が得られ,次要操作の必要性が軽減される.

材料の種類が広く,特定の材料の要求が厳しい場合,減量製造により柔軟性が向上します.機械化可能な材料をほぼすべて加工する能力により,エンジニアはプロセス制限なしにアプリケーションのための最適な材料を選択することができます.

ジオメトリ的に単純な部品から中程度複雑な部品の大きな生産量の場合,減法製造,特に自動積載・卸載システムによるCNC加工費用対効果が高くなる設備への初期投資は大きくなるかもしれないが,特定の生産スケールでは,部品あたりのコストは,添加製造よりも低くなる.

添加物製造技術によって加工が困難または不可能な材料を扱うとき,減法製造はしばしば選択されます.,特定の性能特性を有する材料は,減法方法のみで信頼性のある処理が可能である.

結論として,減量製造は現代製造の重要な柱であり続けています. その多様なプロセス,素材の多用途性,高精度,優れた表面仕上げアディティブ製造が進化し,新しいニッチを見つけ続ける一方で,減算方法特にCNC加工,レーザー切削,ウォータージェット切削は,特に高精度要求の製品において,革新的な製品を実現するために,引き続き重要な役割を果たします.材料の選択表面の質と生産量は満たさなければならない.製造部品の設計と製造において,知的な決定を下すためには,減量製造の強みと限界を理解することが不可欠です.