生産のためのプロトタイピングに関するよくある質問

効果的な インベストメント鋳造プロトタイプは、単なるレプリカ以上のものでなければなりません。強度試験に十分な堅牢性があり、最終部品の形状を正確に表し、コンセプトの検証として機能する必要があります。適切に実行された機能的なプロトタイプは、プロジェクトを製図板から本格的な生産に導くための重要な最初のステップです。

シグニキャストは、特定のプロジェクトのニーズに応えるためにさまざまなプロトタイピング技術を提供しており、当社のエンジニアリング専門家チームは、さまざまな業界やアプリケーションにわたってプロトタイプを作成した豊富な経験を持っています。

生産的なテストのためのプロトタイピング オプション

最適なプロトタイピング プロセスを選択するには、最終コンポーネントの物理的特性とテスト要件を決定する必要があります。これらの要件は、利用可能なオプションを絞り込むのに役立ちます。

短期間のハードツーリングプロトタイプ

コンポーネントの機械的および物理的特性、寸法、公差に正確に一致する多数の部品を製造するためにプロトタイピングプロセスが必要な場合は、短期間のハードツーリングプロトタイプが最も効果的な選択肢です。初期工具コストはかかりますが、SLAやPMMAを使用するプロセスと比較して、ピースあたりの価格を低くしてプロトタイプを生産します。プロジェクトで正確なプロトタイプと厳密な降伏強度試験が必要な場合は、ハードツールのプロトタイプが最適なソリューションです。

3Dプリントされたワックスパターン

検証、概念実証、充填検証、またはインベストメント鋳造コンポーネントの機械的特性の再現のために、3Dプリントされたワックスパターンは効率性と迅速な納期を提供します。これらのパターンは数時間以内に社内で製造され、すぐに機能的な金属部品に変換されます。最近の技術進歩により、これらのプロトタイプの表面仕上げの検証が簡素化されました。プリンターはルービックキューブとほぼ同じサイズかそれ以下の部品しか処理できないため、このプロセスの主な制約はコンポーネントのサイズです。

SLA(光造形)

SLAは3Dプリントパターンに似ていますが、部品サイズが3Dプリンターの容量を超える場合、通常は紙のサイズ(高さ6〜8インチ)前後に使用されます。3D プリントされたワックス パターンと同様に、SLA プロトタイプはインベストメント鋳造コンポーネントの機械的特性を模倣し、適合性や設計検証のプロトタイピングに役立ちます。サイズ以外の主な違いは、SLA でのパターンの削除がより手動であることです。

PMMA(ポリメタクリレートメチル)

PMMAパターンはSLAパターンに似ており、SLAに適したものよりも大きな部品に対応できます。3D ワックス パターンや SLA と同様に、PMMA は表面仕上げの改良、適合と設計の検証、インベストメント鋳造コンポーネントの機械的特性の再現に役立ちます。PMMA は、複雑な形状の強度と再現性を示す優れた指標としても機能します。

ソリッドからの機械加工

ソリッドバーストックからの機械加工は、一般に非常に迅速なプロセスであり、適合性評価と概念実証のために寸法的に正確な部品を製造するのに理想的です。速度を確保するために、このプロセスは少量のアルミニウム合金部品に最適です。ステンレス鋼や炭素鋼の加工には時間がかかり、コストが増加する可能性があります。

DMLS (直接金属レーザー焼結)

このプロセスは、複雑な形状と精密で工具が使えない機能を備えたプロトタイプに適しています。ただし、DMLS は真のインベストメント鋳造の機械的特性と必ずしも一致するとは限らないことに注意することが重要です。概念実証やデモンストレーションには優れていますが、実際のテストには耐えられない可能性があります。

大量生産に最も効果的なプロトタイピングプロセスはどれですか?

製品の発売が成功すると、さまざまなプロセスの組み合わせが利用される場合があります。特定のテスト段階に最適なプロトタイピング プロセスは、プロジェクトの範囲と製品発売への近さによって異なります。

プロジェクトが量産に近づくにつれて、短期間のハードツーリングインベストメント鋳造への移行が推奨されます。これにより、最終コンポーネントのすべての要件を包括的にテストおよび検証できます。

プロトタイプの価値を最大化

トタイピングの重要な側面は、見落とされがちな側面は、設計段階の早い段階でサプライヤーを関与させることです。最適な製造可能性のプロトタイプを設計することが理想的であり、これを実現する最も直接的な方法は、インベストメント鋳造に経験のある設計エンジニアと協力することです。この積極的なアプローチにより、適切な金型の流れと凝固、鋳造性、合金適合性を確保するために部品を再設計する必要があるなど、プロトタイピング中の挫折を防ぐことができます。