鋳物工場から見れば、産業用砂型3Dプリンターは大きなビジネス価値をもたらす可能性があります。ここでは、鋳物工場が最も関心を寄せているポイントをいくつか紹介します：

鋳造効率の向上

• 金型コストの削減工業用砂型3Dプリンターでは、高価な鋳型を作る必要がないため、全体的な製造コストを削減できます。
• 生産性の向上アディティブ・マニュファクチャリングは、砂型と中子の迅速な製造を可能にし、リードタイムを短縮して生産性を向上させます。
• 人件費の削減自動砂型3Dプリンターは、従来の手作業による造型や中子造型工程にかかる人件費を最小限に抑えます。

鋳造品質の向上

• 精度と一貫性の向上工業用砂型3Dプリンティングは、砂型と中子の製造における精度と一貫性を保証し、より高品質の鋳物を生み出します。
• 不良率の低減アディティブ・マニュファクチャリングは、ヒューマンエラーのリスクを最小限に抑え、不良率を低減し、再加工やスクラップの必要性を低減します。
• 構造的に複雑な部品の製造砂型3Dプリンターは、従来の方法では難しかったり、不可能だったりする複雑な形状や詳細なデザインを作り出すことができます。思い返してみてください、非常に複雑な構造を持つ作品によく出くわしますが、従来の鋳造方法ではコストがかかりすぎたり、製作が不可能だったりするため、結局注文を断念せざるを得なかったりしませんか？砂型3Dプリンターを使えば、このようなことはもはや問題ではありません。

コスト削減と競争力

• 材料廃棄物の削減産業用砂型3Dプリンティングは、材料の廃棄を最小限に抑え、コストを削減し、環境への影響を低減します。
• 生産コストの削減アディティブ・マニュファクチャリングは、従来の方法に比べて製造コストを50%も削減できる。
• 競争力の向上工業用砂型3Dプリンティングを採用する鋳物工場は、コスト、品質、納期の面で競争上の優位性を得ることができます。

設計と生産の柔軟性

• 積層造形のためのデザイン工業用砂の3Dプリンティングは、鋳物工場が以前は不可能であった、あるいは実用的でなかった複雑な設計を可能にします。
• ラピッドプロトタイピングと生産アディティブ・マニュファクチャリングは、迅速なプロトタイピングと生産を可能にし、鋳物工場が変化する顧客ニーズに迅速に対応できるようにする。
• 生産の柔軟性サンド3Dプリンティングは、鋳物工場が少量生産や試作に理想的な小ロットや1点ものの鋳物を製造することを可能にします。

その他の主な利点

• セキュリティの向上産業用砂型3Dプリンターは、従来の造型や中子製造工程に伴う事故や怪我のリスクを低減します。
• 環境利益アディティブ・マニュファクチャリングは、材料の無駄を最小限に抑え、エネルギー消費を削減し、リサイクル材料の使用を可能にする。
• データ主導の生産産業用サンド3Dプリンティングは、データ駆動型の生産を可能にし、鋳物工場がリアルタイムで生産工程を監視し、最適化することを可能にします。

産業用砂型3Dプリンターを採用することで、鋳物工場は効率を高め、鋳造品質を向上させ、コストを削減し、競争力を高めることができ、最終的には収益性の向上と事業の成功につながります。

伝統的な鋳物工場は、以下のような多くの課題や困難に直面している：

• 金型コストとリードタイム金型や模型の製作は、完成までに数週間から数ヶ月かかることもある、時間とコストのかかる作業です。
• 人件費と人手不足鋳造作業には熟練した労働力が必要だが、労働力不足の地域ではその確保が難しい。
• 材料廃棄とエネルギー消費従来の鋳造プロセスでは、材料廃棄とエネルギー消費が大きく、コスト増と環境への影響が懸念されます。
• 品質管理と不良率特に複雑な形状や大量生産では、安定した品質を達成し、不良率を最小限に抑えることは困難です。
• 複雑さと設計上の制約従来の鋳造方法では、複雑な形状や微細なデザイン、薄肉の鋳物を製造することは困難でした。
• グローバル競争の激化ファウンドリーは他地域の低コスト生産者との競争激化に直面しており、利益率の維持に苦慮している。
• 環境・安全規制鋳物工場は、ますます厳しくなる環境・安全規制を遵守しなければなりませんが、それには時間とコストがかかります。
• 迅速な納品に対する顧客の要望顧客はリードタイムの短縮と納期の短縮を求めており、従来のファウンドリーではこれに応えるのは難しい。
• 生産量の変動鋳物工場は、生産量の変動に直面することが多く、効率を維持し、資源を最適化することが困難な場合があります。
• 技術的陳腐化伝統的な鋳物工場は、積層造形のような技術の進歩に追いつくのに苦労している。

このような課題を克服するため、多くの鋳物工場は、効率を改善し、コストを削減し、競争力を高めるために、産業用3Dプリンティングなどの新技術を採用している。サンディ・テクノロジーは、ファウンドリーに対応した数多くの特殊な3Dプリンターを導入しています。サンド3DプリンターこのプロセスはSLS（選択的レーザー焼結）、バインダージェッティングをカバーしており、鋳造パートナーはこれに集中することができる。

産業用金属3Dプリンターは現代の製造業において極めて重要であり、その価格構成要素は複雑である。これには、設備コスト、材料コスト、研究開発・技術コスト、アフターサービス・保証コストなどが含まれる。同時に、ブランドとモデル、技術レベルと性能の違い、カスタマイズの程度も価格に影響します。以下に詳しく紹介する。

I. 産業用金属3Dプリンタの概要

(i) 定義

工業用金属3Dプリンターは、アディティブ・マニュファクチャリングを利用して、金属粉末を原料として層ごとに積層して三次元金属部品を製造するハイエンド製造装置である。高精度、高安定性、幅広い材料適応性などを特徴とする。核心原理は、あらかじめ設定されたデータに基づいて金属粉末の積層と溶解を制御することである。

(ii) 適用分野

航空宇宙分野では、高性能で軽量なエンジン部品や構造部品を製造することができ、自動車製造業界では、設計の柔軟性と生産効率を向上させるためにカスタマイズされた部品を製造することができ、医療機器分野では、パーソナライズされたインプラントをプリントすることができ、エネルギー・電力分野では、主要部品の製造に使用されている。

(市場ポジション

製造業の変革と高度化に伴い、産業用金属3Dプリンターの市場での地位は徐々に高まっている。現在の市場シェアは低いが、将来的には急成長が見込まれる。しかし、高コストと技術標準や業界規範の欠如が直面している課題である。

価格の構成要素

(設備費

設備費には、機械部品、電子制御システム、レーザーなどの基幹部品の購入費と、生産時の機械加工、組立、テストにかかる費用が含まれる。プリンターの性能と品質に欠かせないこれらの部品のコストは、さまざまな要因の影響を受けるが、将来的には減少すると予想される。

(材料費

金属材料のコストは、総価格の重要な部分である。材料の種類、調製工程、粒度分布、純度はすべてコストに影響する。材料のコストは、技術の発展や市場の需要の変化に応じて変動し、コストを削減する方法はいくつもある。

(iii) 研究開発費および技術費

これは主に、技術研究開発費、特許出願費、ソフトウェア開発費に関連するものである。これらの費用はメーカーの技術革新と研究開発努力を反映しており、短期的には価格への影響が大きく、将来的には減少する可能性がある。

(アフターサービスおよび保証費用

機器の設置や試運転、メンテナンス、テクニカルサポート、ユーザートレーニングなどが含まれる。これらのサービスは、プリンターが適切に動作することを保証するものであり、そのコストはユーザーの購入決定や使用経験に影響する。

価格差の分析

(i) ブランドとモデルの違い

有名ブランドのプリンターの価格は、その技術力、印刷品質、アフターサービスにより高い。モデルによって性能、精度、印刷速度が異なるため、価格も異なる。

(ii) 技術レベルと性能の差

高度な技術と性能は、プリンターを高価にする可能性がある。技術面では、高精度と高速印刷能力が重要であり、性能面では、印刷サイズ、層厚制御、表面粗さ、インテリジェンスと自動化の度合いが価格に影響する。

(iii) カスタマイズの度合い

カスタマイズの度合いが高ければ高いほど、価格も高くなる。これは、カスタマイズのニーズを満たすには、ハードウェアやソフトウェアのカスタマイズを含め、追加の研究開発費と生産コストが必要になるためである。

第四に、推奨品と注意事項の購入である。

(i) ニーズと予算の明確化

ユーザーは、各業界における3Dプリンティング技術の需要を理解し、コストを予算化し、契約条件や保証に注意する必要がある。

(製品の性能と評価の理解

製品の性能については、公式情報をチェックしたり、業界の展示会に参加したり、専門家に相談したりすることで知ることができるし、ユーザーの評価や経験にも注意を払うことができる。

(iii) 正式な購入ルートの選択

正規販売店、ブランドショップ、有名なeコマース・プラットフォームなどの正式なチャネルは、製品の品質とアフターサービスを保証し、法的書類も提供することができる。

V. 結論

(i) 価格構成要素の概要

産業用金属3Dプリンターの価格は、機器、材料、研究開発、技術、アフターサービス、保証などのコスト要素で構成され、相互に関連し、価格に影響を与える。ユーザーは購入の際に十分に理解し、検討する必要がある。

(ii) 購入の提案と今後の展望 選択する際には、ニーズと予算を明確にし、製品の性能と評価を理解し、正式なチャネルを選択することが重要である。産業用金属3Dプリンティング技術は発展の可能性が大きく、将来的には価格がより手頃になる可能性があり、市場競争は製品の革新と業界の発展につながるだろう。

2024年の3Dプリンティング技術分野における2本目のScience誌の記事が2月8日に掲載された。

出づクイーンズランド大学（オーストラリア(Jingqi Zhangら）。重慶大学(Ziyong Hou、Xiaoxu Huang）、デンマーク工科大学共同研究チームは、「二官能性合金設計による超均一、高強度、高延性の3Dプリントチタン合金」と題する論文を発表した。二官能性合金設計による超均一、高強度、高延性の3Dプリントチタン合金」。3Dプリンターで作られたチタン合金降伏強度は926MPa、延性は26%で、強度と延性のバランスがとれている。

研究背景金属の3Dプリンティングでは、粗大な柱状粒や不均一に分布した相がしばしば発生し、その結果、機械的特性が不均一になったり、あるいは悪くなったりする。この研究では、3Dプリンティングによってチタン合金の高強度と一貫した特性を得るための直接的なアプローチを可能にする設計戦略を含む。粉末金属混合物にモリブデン（Mo）を添加することで、相安定性が向上し、3Dプリント合金の強度、延性、引張特性の均一性が改善されることが示された。同号に掲載されたScience誌の総説は、この方法論は他の粉末混合物にも適用でき、強化された特性を持つ異なる合金を調整できることが有望であると述べている。

金属3Dプリント合金の特性が均一でない主な理由は以下の通りである。レイヤー・バイ・レイヤー3Dプリンティング・プロセスでは、通常、10枚のレイヤーを印刷します。³-10⁸K/sという高い冷却速度は、金属粉末が溶融するメルトプールの端と底付近に大きな熱勾配を生じさせる。この熱勾配は、新たに溶融した材料とその下の固体材料との界面に沿ってエピタキシャル結晶粒成長を誘発し、結晶粒はメルトプールの中心に向かって成長する。多層印刷中の加熱と部分的な再溶融のサイクルは、最終的に大きな柱状結晶粒と不均一に分散した相の形成につながる。

チタン合金は、最も広く使用されている金属3Dプリンティング材料の一つです。常温でのエンジニアリング用途では、適切なチタン合金は一般的に10～25％の引張伸びを示し、これは良好な材料信頼性を反映しています。より大きな伸び（延性）は成形を容易にし、用途によっては好まれますが、機械的負荷に耐えるためには、この伸び範囲での強度の向上がしばしば好まれます。金属材料を加工する従来の製造技術と付加製造技術のいずれにおいても、強度と延性のバランスを常に考慮する必要がある。

強度と延性を向上させるための戦略と限界

3Dプリント合金の強度と延性を向上させるには、さまざまな戦略がある。.これには、合金設計の最適化、プロセス制御、微細粒界強化、粒微細構造の改質だけでなく、不要相（脆性相）の抑制、第二相の導入、後処理などが含まれる。現在、柱状結晶と望ましくない相の問題に対処するための研究は、微細構造と相組成を修正するための元素のin situドーピングに集中している。このアプローチは、等方性結晶、すなわち縦軸と横軸に沿った粒径がほぼ等しい構造の形成も促進する。in situ合金化は、強度と延性のバランスを克服する有望な方法である。特に、粉末床溶融や指向性エネルギー堆積法などの3Dプリンティング技術において。.

研究者たちは、3Dプリント合金にさまざまな元素を添加した場合の結晶粒形態と機械的特性について探求してきた。例えば、ナノセラミック水素化ジルコニウム粒子を印刷不可能なアルミニウム合金にドーピングした結果、印刷可能でクラックのない材料が得られ、洗練された等軸結晶粒微細構造と錬成材に匹敵する引張特性が得られました。しかしながら、チタン合金の場合、市販されている結晶粒微細化剤は、通常、結晶粒構造に限定的な効果しか与えません。チタン合金の微細化メカニズム、特に3Dプリンティング凝固中の柱状から等軸への遷移は広く研究されていますが、効率性の限界は残っています。この障害を克服する試みには、処理パラメーターの変化、高強度超音波の適用、合金設計による所望の不均質構造の導入、不均質核生成部位での結晶粒微細化剤としての溶質の添加、および高い過冷却能力を持つ溶質の組み込みが含まれる。β共晶安定剤元素Cu、Fe、Cr、Co、Niのような元素はチタンへの溶解度を制限する。

新たな研究が大躍進につながる研究者らは、チタン合金の脆い金属間共晶の形成につながるβ-共晶安定剤元素を使用する代わりに、Ti-5553（Ti-5Al-5Mo-5V-3Cr）用のβ-ホモ結晶グループ［ニオブ（Nb）、タンタル（Ta）、バナジウム（V）を含む］からMoを選択した。in-situ 合金化プロセスにおいて、モリブデンは溶融プールに正確に輸送され、各走査層で結晶形成と微細化のための種核として作用する。Mo 添加物は、大きな柱状結晶から微細な等軸および狭い柱状構造への転移を促進する。Mo はまた、所望のβ相を安定させ、熱サイクル中の相異質の形成を抑制する。

研究者らは、Ti-5553+5Moの降伏強度と破断伸びを、L-PBF状態および印刷後熱処理で製造したTi-5553（およびTi-55531、Ti-55511）と比較した。製造状態のTi-5553およびその類似合金と比較すると、Ti-5553+5Moは同等の降伏強度を示すが、延性は著しく向上している。印刷後熱処理は、L-PBFで製造されたTi-5553の機械的特性のバランスをとるために一般的に使用される。特定の熱処理条件下で は高い降伏強さ(>1100MPa)を達成できるが、延性は 通常、破断伸び<10%と著しく劣化するため、安全 性が重要視される用途での使用は制限される。対照的に、下流の熱処理を必要としないTi-5553+5Mo材料L-PBFの直接印刷部品は、強度と延性の優れたバランスを示し、同様の合金の中で際立っている。最終的に、研究者たちはこの戦略を使って、次のような部品を作製した。降伏強さ926MPa、破断伸び26%の均一性に優れた材料。

L-PBF法で作製したTi-5553の組織と機械的性質

L-PBF法で作製したTi-5553およびTi-5553+5Moの機械的性質

Ti-5553+5Moの機械的特性は、Ti-5553に比べて非常に均質であり、改善されていた。部品の品質を評価するためのマイクロフォーカスCT(マイクロCT)スキャンによって、両材料が非常に高い密度を示し、総細孔容積分率がそれぞれ0.004024%と0.001589%であることが判明した。このような高い密度は、多孔性がTi-5553の高度に分散した引張特性の原因となる可能性が低いことを示唆しており、Ti-5553+5Moの機械的特性の高い一貫性と一致している。+5Moの機械的特性の高い一貫性。結晶粒構造に対するMo添加の効果を明らかにするために、研究者らはTi-5553とMo添加Ti-5553の電子後方散乱回折（EBSD）特性評価を行った。5.0wt%のMoをTi-5553に添加すると、結晶粒構造とそれに伴う結晶構造に大きな変化が生じる。Ti-5553+5Moの走査軌跡のエッジに沿って形成される多くの微細な等軸粒（直径～20μm）が非常に目に見える。対照的に、Ti-5553+5Moの微細構造は、微細な等軸結晶粒と狭い柱状結晶によって特徴づけられる。微細組織を詳細に観察すると、微細な柱状結晶粒が周期的に分布していることがわかる。Ti-5553の多層にわたる高度に織り込まれた柱状結晶とは異なり、Ti-5553+5Moの柱状結晶の長さスケールはメルトプールサイズによって決定され、結晶の織り目はランダムで弱くなる。

Ti-5553およびTi-5553+5Moの微細構造解析

Ti-5553とモリブデン添加Ti-5553の相分析

Ti-55535から作製した破壊試験片のEBSD特性評価終了

しかし、研究者らは微細構造中に未溶解のモリブデン粒子を同定しており、その潜在的な影響は不明である。実際、in situ合金化戦略における未溶解粒子のランダムな存在は、機械的特性や腐食特性に関連する懸念を引き起こす。例えば、in situ合金添加粒子の完全溶融は、より高いエネルギーを必要とする可能性があり、過熱は、微細構造の変化や機械的特性の劣化につながる可能性がある。さらに、未溶解のMo粒子に起因する動的疲労特性や腐食特性は不明である。印刷後の熱処理により未溶解粒子を除去することは可能ですが、微細構造が変化し、機械的特性に影響を及ぼす可能性があります。

全体として、この科学研究で提案された設計戦略は、さまざまな金属粉末原料、さまざまな印刷可能な合金システム、さまざまな3D印刷技術、および高度なマルチマテリアル印刷を探求する道を開くものである。また、柱状結晶粒の形成を抑制し、望ましくない相の不均一性を防ぐことができる。これらの問題は、各パウダーの印刷パラメータによって影響される、異なる熱分布によって生じる。この戦略はまた、印刷状態での強度と延性のバランスを克服し、印刷後の処理の必要性を最小限にする。

科学技術の飛躍が製造業を再構築し、技術革新が産業の高度化をリードする安徽省合肥市で開催された2024年世界製造業会議が成功裏に閉幕し、世界の製造業の目は再びインテリジェント製造業と技術革新に注がれている。インテリジェント・マニュファクチャリング-より良い世界の創造」をテーマに、世界初の25メガワット洋上風力タービンの主軸ベアリングや泥水バランスシールドマシンから、恒星・地球量子通信システム、スターファイアモデル、ヒューマノイドロボットまで、またロケットエンジンや超伝導量子コンピューターから、中国初の国内大型クルーズ船やヒューマノイドロボットまで、世界の製造業の最新製品や主要なイノベーションを紹介した。ロケットエンジン、超伝導量子コンピューターから、中国初の国産大型客船、インテリジェント純電動クーペなど、これらの主要なイノベーションは、無数の中国製造企業の知恵と努力に裏打ちされた、ハイエンド製造分野における中国の強さと技術革新の高まりを実証した。

国内の3Dプリンター設備と迅速な製造サービスプロバイダーである北京三迪科技有限公司は、その一部であり、3Dプリンター分野での深い蓄積により、自主的な研究開発とイノベーションを通じて、多くの産業で3Dプリンター技術の応用に成功し、製造業の発展をハイエンド、インテリジェント、グリーンという方向へ推進している。

三一科技は30年の粉末造型技術の経験に基づき、BJバインダー噴射金属/セラミック、3DP砂/PMX結晶ワックス、SLS砂/ワックス、SLM金属（多材質勾配）、DED金属（増鍛減量）技術など、レーザーとバインダー噴射の両方の技術を習得し、異なるサイズの製品（ミリメートルスケールからメートルスケールまで）の製造ニーズを満足させることができ、材料システムの処方、開発、造型プロセスの最適化において顕著な成果を上げている。開発、成型工程の最適化などの面で顕著な成果を上げ、鉄基合金、軽金属合金、セラミックなど20種類以上の基材に対応する5シリーズの水性バインダーと有機溶剤バインダー配合、30種類近くのバインダー射出工程配合を開発し、発売することに成功し、独自にバインダー配合を設計する能力を持っており、ユーザーの新材料開発ニーズとカスタマイズされたバインダーの応用に対応できる。国内バインダー分野のブランクを埋める。

同時に、SANDI Technologyは積極的に3Dプリンティング、3Dパワーアップ製造の工業規模のアプリケーションを推進しています：「3Dプリンティング+鋳造」プロセス（3D鋳造）、再現可能な実証モデルの形成を通じて、鋳物工場の合併と買収を通じて、従来の鋳物工場の変換とアップグレードを支援し、グリーン、インテリジェント、ハイエンドの鋳造を達成するために;3Dプリンティング技術は、次のようになります。粉末射出成形（3D粉末冶金）を強化するために3D印刷技術を適用し、金型なしで迅速なバッチ製造を実現し、業界が品質と効率を向上させるのを助ける。3D印刷を3C（3D3C）分野に適用し、3C特殊3D印刷システムと材料プロセスの研究開発を行い、SLMとBJ技術の大量生産と製造の自動化を促進する。医療アプリケーション（3D医療）のリハビリで3D印刷を開放し、中国初の3D印刷カスタマイズチタン合金補聴器を獲得した。3D印刷デジタル歯科ソリューションを推進しながら、カスタマイズされたチタン合金補聴器医療機器登録証明書を印刷する。

3D Printing Technology, Inc.私たちの技術と製品は、航空宇宙、エネルギー動力、船舶ポンプとバルブ、自動車、エンジニアリング機械、3Cエレクトロニクス、教育と科学研究、彫刻、文化と創造性、リハビリテーションと医療などに広く使用されており、品質と効率を向上させるために業界に強力なサポートを提供しています。

インテリジェントな製造業の波の中で、三一科技は独自の技術的優位性と革新的な精神で製造業の産業高度化をリードし、世界の製造業の発展に中国の知恵と中国の力で貢献しています。

製造業が急速に発展している今日、伝統的な鋳物工場はますます激化する市場競争と増え続ける製品品質要求に直面しています。サンド3Dプリンターは革新的な技術として、鋳物工場の競争力向上とアップグレードの鍵になりつつあります。このバイヤーズガイドは、伝統的な鋳物工場の管理者が十分な情報に基づいた購買決定を行えるよう、包括的で詳細なガイダンスを提供することを目的としています。

I. 自分自身のニーズを理解する

工場生産の現状分析

• 伝統的な工程の評価：鋳型の作り方（木型、金型など）、成形工程（手作業による成形または機械による成形）、溶解および注湯工程など、現在工場で使用されている伝統的な鋳造工程を詳しく調べる。それぞれの工程にかかる時間、人件費、材料費、問題点を評価する。例えば、伝統的な木型成形は何週間もかかり、寸法の狂いや破損が起こりやすい。手型成形は労働集約的で効率が悪く、品質が安定しない。
  • 製品特性の分析：単純な構造の鋳物か、複雑な内部空洞、薄肉構造、微細な曲面を持つ鋳物か、工場が主に生産する鋳物のタイプを定義する。数センチの小さな鋳物から数メートルの大きな鋳物まで、鋳物のサイズ範囲を決定する。同時に、鋳造精度の要件も分析します。例えば、特定の航空宇宙用鋳造品では、ミリ単位の精度、あるいはそれ以上の精度が必要になる場合があります。さらに、鋳物の材質が考慮され、鋳造工程や設備要件が異なる場合があります。
  • 生産規模の検討：月次または年次の鋳物生産を含め、工場の1日の生産規模を評価する。単品生産が多いのか、少量多品種生産が多いのか、生産オーダーの特徴を理解する。生産能力のピークと谷の変化についても明確な理解が必要であり、これは設備と生産手配の選択に影響する。

目標と望ましい改善の定義

• コスト管理の目的：コスト削減が主な目的であれば、各工程のコスト構成要素を分析する必要がある。砂型3Dプリンターは金型製造の必要性をなくすことができるため、この部分のコストを大幅に削減することができる。同時に、人件費を考慮すると、3Dプリンターは高度な自動化が可能であり、労働力への依存を減らすことができる。材料費の面では、3Dプリントには特定の砂とバインダーが必要だが、材料の使用量を正確にコントロールすることで材料の利用率を向上させることができ、砂を再利用することで廃棄物も減らすことができる。さらに、3Dプリンティングプロセスでは、砂型の構造を最適化し、軽量設計によって砂の使用量を減らすことができる。例えば、中規模の鋳物工場では、砂型3Dプリンターを導入することで、鋳型コストを40%、人件費を30%、材料費を約20%削減できる可能性があります。
  • 効率向上の要求：生産性の向上を求める鋳物工場は、装置の造型速度に注目する。砂型3Dプリンタは、複雑な砂型パターンを数時間でプリントできます。これは、従来の鋳型を作成して成形するのにかかる数週間に比べて、効率が大幅に向上します。さらに、3Dプリンターは複数の砂型パターンを同時にプリントしたり、大きな砂型パターンを分割してプリントしたりできるため、全体的な生産サイクルを大幅に短縮できる。例えば、ある自動車部品鋳造工場に3Dプリンターを導入したところ、製品開発サイクルが数カ月から数週間に短縮され、生産効率が50%以上向上しました。
  • 品質向上への期待：砂型3Dプリンターの高精度印刷能力は、より高い製品品質が求められる場合に重要です。砂型のサイズと形状を正確に制御できるため、鋳物の寸法偏差や表面欠陥を減らすことができます。同時に、印刷プロセスの安定性と一貫性により、鋳物の内部品質を向上させ、気孔やスラグの巻き込みなどの欠陥を減らすことができます。例えば、一部のハイエンド機器製造分野では、3Dプリント砂型鋳物のスクラップ率が従来のプロセスの10%から2%未満に減少し、製品品質が大幅に改善されました。
  • 柔軟性向上の方向性：小ロット、多品種の生産ニーズ、または個人的なカスタムオーダーに対応する必要がある鋳物工場にとって、砂型3Dプリンターの利点は特に明白である。砂型3Dプリンターは、物理的な金型を作る必要がなく、デジタルモデルに従って異なる製品を生産するために素早く切り替えることができるため、生産の柔軟性が大幅に向上する。例えば、いくつかの美術鋳物工場やカスタマイズされた部品メーカーは、3D印刷技術を通じて、顧客の多様なニーズを満たすことができ、市場空間を広げる。

砂型3Dプリンターの主な特徴の評価

印刷精度

• 精度が鋳物品質に与える影響：印刷精度は鋳物の寸法精度と表面品質を直接決定する。高精度の印刷は、鋳物の寸法偏差が非常に小さい範囲内にあることを保証し、厳格な組立要件を満たすことができます。表面品質の面では、高精度印刷は鋳物の表面の粗さと欠陥を減らし、鋳物の外観品質を向上させることができます。例えば、エンジンブロックのような重要部品の生産において、高精度砂型成形はピストンとシリンダーブロックの間の嵌め合いの精度を確保し、エンジンの性能と信頼性を向上させることができる。
  • 適切な精密機器の選択：まず、製品の設計要件や使用シーンに応じて、要求される精度レベルが決定される。一般的な機械部品であれば、ミリメートルレベルの精度で十分な場合もあれば、航空宇宙、医療機器などの高精度鋳造品では、サブミリメートルレベル、あるいはそれ以上の精度が要求される場合もあります。第二に、層厚や寸法誤差範囲など、さまざまなデバイスの精度パラメータを理解することです。他のユーザーと経験を交換しながら、メーカーが提供する技術情報や実際のテストデータを参考にすることができる。例えば、3DPTEK砂型3Dプリンターは±0.3mmの寸法精度を達成することができ、高い精度が要求される鋳物の製造に適している。
  • 精度レベルの違いと適用シーンの比較：低精度設備は通常、比較的低価格で、高精度を必要とせず、コスト管理を重視する一部の生産シーン、例えば、一般的な建設機械鋳物などに適している。中精度設備は価格と性能のバランスが取れており、ほとんどの工業部品の生産に適している。一方、高精度設備は、航空宇宙、精密機器などのハイエンド製造分野に適しているが、価格は比較的高い。例えば、自動車エンジンのシリンダーヘッドの生産では、中精度設備は基本的な生産要件を満たすことができますが、航空エンジンのブレードやその他の高精度鋳造品では、高精度設備を選択する必要があります。

プリントサイズ

• 生産規模と鋳物サイズに関連した印刷サイズ：大規模な鋳物工場では、生産需要を満たすために、大型鋳物の印刷が可能な設備が必要となることが多い。例えば、大型船舶のエンジンブロックの生産では、数メートルまたはそれ以上のサイズの印刷装置が必要になることがあります。小さな鋳物工場や企業の小さな鋳物の生産では、設備のサイズが小さい方が経済的で実用的かもしれません。同時に、印刷サイズも装置の設置面積や必要スペースに影響するため、工場計画で考慮する必要があります。
  • 選択戦略：工場の生産計画と市場のポジショニングに従って、必要な印刷サイズを決定する。大型鋳物の生産がメインであれば、より大きな印刷サイズの設備を選択する必要があり、小型鋳物の生産がメインであれば、小型または中型の設備を選択することができます。また、将来の発展ニーズを考慮し、一定の能力拡張スペースを確保してください。さらに、設備の印刷サイズを柔軟に調整できるかどうかに注意してください、例えば、いくつかの機器は、異なるサイズの鋳物の生産に適応するために、印刷プラットフォーム、あるいは砂箱の印刷に置き換えることができます。例えば、中規模の鋳物工場が将来的に大規模な鋳物生産の分野に進出する予定がある場合、設備の選択では、将来的に需要に応じて拡張できるように、印刷サイズの拡張が可能な設備やモジュール設計の設備を優先することができます。

機器の安定性と信頼性

• 設備の安定稼動の重要性：鋳物生産において、設備の安定稼動は極めて重要である。一旦設備が故障すると、生産が中断され、納期に影響を与え、企業に大きな経済的損失をもたらす可能性があります。特に鋳造の連続生産では、設備の長期安定稼動が生産効率と製品品質の基礎となります。例えば、自動車部品の鋳造生産ラインでは、3Dプリンターが頻繁に故障すると、生産ラインの停滞につながり、自動車全体の生産スケジュールに影響を与える。
  • 安定性と信頼性の方法を検討する：
    • メーカーの品質管理システムをチェックする：原材料の調達、部品の加工、組み立て、試運転などの品質管理対策を含むメーカーの生産品質管理プロセスを理解する。完璧な品質管理システムを持つメーカーは、通常、より安定した、信頼性の高い品質の機器を生産することができます。例えば、各コンポーネントのいくつかの有名なメーカーは、それが品質要件の高い基準を満たしていることを確認するために厳格な品質テストです。
    • ユーザーの口コミ：すでに機器を使用したことのあるユーザーとコミュニケーションをとり、機器の安定性や信頼性に対する評価を把握する。ユーザーの実際の使用経験は、最も直接的でリアルなフィードバックとなる。業界の展示会に参加したり、専門家のコミュニティに参加したり、その他の方法で他のユーザーとの接触を確立し、彼らのコメントや提案を得ることができます。例えば、一部の鋳物工場は、装置を選択する際に、同じ業界で評判の良いブランドを優先します。

ソフトウェア・サポート

• 優れたソフトウェアの特徴と機能：
  • モデル処理：強力な3Dプリントソフトウェアは、モデルの修復、最適化、スライスなどの機能を含め、複雑な鋳造モデルを効率的に処理することができます。例えば、CADソフトウェアからインポートされたモデルの中には、欠陥があったり、印刷に適さないものがありますが、ソフトウェアは自動的にこれらの欠陥を検出して修復し、モデルがスムーズに印刷できるようにします。
  • 印刷パラメータ設定：ソフトウェアは、印刷速度、層厚さ、ノズル温度、バインダー用量などの豊富な印刷パラメータ設定オプションを提供する必要があります。ユーザーは、さまざまな鋳造要件や材料特性に応じて、これらのパラメータを正確に調整し、最高の印刷結果を得ることができます。例えば、薄肉鋳物の場合、砂型の強度と精度を確保するために、層厚と印刷速度を調整する必要があります。
  • 生産工程管理：ソフトウェアは、受注管理、タスクスケジューリング、設備監視などの生産工程管理機能も備えている必要がある。これは、鋳物工場が効率的な生産管理を実現し、生産効率を向上させることができます。例えば、ソフトウェアを通じて、設備の稼働状況や印刷の進捗状況をリアルタイムで監視することができ、生産の混雑を避けるために、生産タスクの合理的な配置。
  • ソフトウェアの使いやすさ、機能の完全性、機器との互換性を評価する：
    • 使いやすさ：ソフトウェアの操作インターフェースは、シンプルで明確で、簡単に使い始められるものでなければなりません。直感的なグラフィカル・インターフェースと明確な操作手順があれば、プロの技術者でなくてもすぐに理解できる。使いやすさは、ソフトウェアを試したり、操作のデモンストレーションビデオを見たりすることで評価できる。例えば、ウィザード形式の操作プロセスを採用したソフトウェアでは、ユーザーはプロンプトに従ってステップ・バイ・ステップで印刷プロセス全体を完了するだけでよい。
    • 機能の完全性：ソフトウェアが、モデル処理、印刷パラメータ設定、生産工程管理などの上記の基本的な機能に加え、自動最適化アルゴリズム、リモートコントロールなどの特別な機能を備えているかどうかをチェックする。機能が充実していればいるほど、設備の適用性と柔軟性が高くなる。例えば、一部のソフトウェアはインテリジェントな最適化アルゴリズムを備えており、鋳物の形状や構造に応じて印刷パラメータを自動的に調整し、印刷効率と品質を向上させることができます。
    • 互換性：ソフトウェアがデバイスと良好な互換性を持ち、印刷のためにデバイスを安定的に駆動できることを確認する。また、モデルのインポートや処理がスムーズに行えるよう、CADソフトなど他のデザインソフトとの互換性も考慮しましょう。どのようなファイル形式やソフトウェア・インターフェースに対応しているかについては、ソフトウェアの技術資料を確認するか、メーカーに問い合わせてください。例えば、STL、OBJなどの一般的なファイル形式をサポートし、ほとんどのCADソフトウェアとシームレスに連携できるソフトウェアもあります。

III.コストと投資収益率分析

設備購入費

• ブランドと構成による価格帯：砂型3Dプリンターの価格は、ブランド、技術レベル、プリントサイズ、精度などによって異なります。一般的に、欧米ブランドの機器の価格は比較的高く、数百万ドルから数千万ドルになることもあります。中国ブランドの機器の価格は比較的低く、異なる構成によって数十万ドルから数百万ドルになることもあります。例えば、先進的な技術と優れた性能を持ついくつかのハイエンドのヨーロッパやアメリカの機器が、価格は非常に高価であり、価格性能比の機器の中国の新興ブランドのいくつかは、3DPTEKなど、より有利であり、このブランドは、中国でより有名であり、機器は非常に費用対効果が高いが、3DPTEKは、ほぼ10の鋳物工場を運営していますが、また、中国の鋳物企業の数十を提供する設備は、市場が厳密に検証されていると言うことができ、非常に良い選択です。
  • 価格差の理由を分析：
    • 技術レベル：高度な印刷技術、高精度の制御システム、安定した機械構造などは、装置のコストを上昇させる。例えば、レーザー焼結技術を採用した設備は、通常のバインダージェット技術を採用した設備よりも高価であるのが普通で、より高い精度と優れた砂強度を提供する。
    • ブランドの影響力：有名ブランドは通常、研究開発、生産、アフターサービスなどに多くの投資を行っており、そのブランド価値は機器の価格にも反映される。長年の業界経験を持ち、評判の良いブランドは、より信頼性の高い機器とより良いサービスを提供できることが多いが、価格も比較的高い。
    • アフターサービス：設備の設置、試運転、トレーニング、メンテナンス、技術サポートなどのアフターサービス体制が完璧であれば、メーカーの運営コストが増加し、設備価格に反映される。メーカーによっては、24時間オンライン技術サポート、迅速な対応メンテナンスサービスなどを提供しており、価格に影響を与える。

営業費用

• 消耗品費：
  • 砂：砂型3Dプリンターに使用される砂は通常、一定の粒径、形状、強度の要件を満たす必要があります。砂の品質によって価格は異なり、市場の需要と供給によって変動します。例えば、高強度で低ダストの特殊砂は比較的高価ですが、砂パターンの品質とプリント結果を向上させることができます。
  • バインダー：バインダーは砂を結合して砂型を形成する重要な材料で、その価格も操業コストに影響する。バインダーの種類によって性能と価格が異なり、実際のニーズに応じて選択する必要があります。同時に、バインダーの量もコストに影響し、いくつかの先進的な印刷技術は、コストを削減するために使用されるバインダーの量を減らすことができます。
  • エネルギー消費コスト：設備は運転中に電力を消費し、そのエネルギー消費コストは設備の電力、運転時間、電気料金などの要素と関係がある。機器を選択する際、機器のエネルギー効率比に注目し、省エネ機器を選択することができる。例えば、高度な省エネ技術を採用した機器もあり、印刷品質の確保を前提にエネルギー消費を抑えることができる。ハイパワー機器は通常、単位時間当たりのエネルギー消費量が多く、長時間連続稼働すればエネルギー消費コストは大幅に増加する。また、地域による電気料金の違いもコストに影響する。例えば、集中地域の産業用電力消費には一定の優遇政策がある場合があり、エネルギーコストを正確に評価するためには、これらの要因を考慮する必要がある。
  • 機器のメンテナンス費用：機器の定期的なメンテナンスと維持管理は、機器の正常な作動を確保するために必要であり、一定の費用が発生する。消耗部品の交換、設備の清掃、校正などの費用も含まれる。一部のメーカーは、設備のメンテナンスサービスパッケージを提供し、鋳物工場は、独自の状況に応じて選択することができます。同時に、機器の信頼性と安定性もメンテナンスコストに影響を与える、機器のメンテナンスコストの低い故障率は比較的低いです。例えば、いくつかの機器は、摩耗部品の交換頻度を減らし、メンテナンスコストを削減し、高品質のコンポーネントと高度な設計を使用しています。

投資収益率評価

• コスト削減分析：
  • 鋳型コストの節約：前述のように、従来の鋳造プロセスでは鋳型を作るコストが高いが、砂型3Dプリンターでは物理的な鋳型を作る必要がないため、このコストを大幅に削減できる。鋳型コストの節約は、従来の鋳型を作るコストと砂型を3Dプリントするコストの差を計算することで評価できます。例えば、複雑な鋳物の場合、鋳型を作るのに数万ドルかかることがありますが、3Dプリントされた砂型では、このコストを80%以上削減することができます。
  • 人件費の節約：3Dプリンターは高度に自動化されているため、労働力への依存度が低下します。人件費の節約は、従来の工程における労働の量とコストと、3Dプリンター導入後に必要な労働力を比較することで計算できます。例えば、従来の鋳造ラインでは、鋳型の作成、成形などに数十人の作業者が必要な場合がありますが、3Dプリンターの採用により、装置の監視と保守に必要な作業者は数人程度となり、人件費は約50%削減できます。
  • 材料費の節約：材料の使用量を正確に制御し、材料の利用率を向上させることで、材料費を削減できます。例えば、従来の造型プロセスでは、大量の廃砂や廃材が発生しますが、3Dプリントでは、モデルに基づいて材料の使用量を正確に制御することで、廃棄物を削減できます。同時に、一部の3Dプリント材料はリサイクルできるため、コストをさらに削減できます。
  • 効率向上による収益の増加：
    • サイクルタイムの短縮：砂型3Dプリンターは、製品開発と生産サイクルを大幅に短縮することができます。緊急に市場に投入する必要がある一部の製品では、早期納品が市場価格の上昇や競争上の優位性につながります。効率向上の価値は、製品を早期に納品することによる付加的な利益を計算することで評価できる。例えば、ある自動車部品鋳造工場は、3Dプリンティング技術を採用することで、新製品の開発サイクルを6ヶ月から2ヶ月に短縮し、より早く市場に参入し、より高い市場シェアと売上高を獲得した。
    • 生産能力の向上：設備の効率的な運用とラピッドプロトタイピング能力により、工場の生産能力を向上させることができ、それにより販売収入を増加させることができる。工場の生産スケジュールと市場の需要に基づいて、生産能力の向上とそれに対応する売上高を予測することができる。例えば、月産1,000個の鋳物を生産していた鋳物工場が、3Dプリンターの導入で生産能力を1,500個に増やし、鋳物1個当たりの利益を100ドルと仮定すると、利益の増加は月産50,000ドルになる。
  • 投資回収サイクルの計算：投資の実現可能性は、設備購入費、運営費、経費節減、増収などの要素を考慮し、投資回収サイクルを計算することによって評価される。投資回収サイクルとは、設備が使用開始されてから投資額全額を回収するまでにかかる時間のことである。例えば、砂型3Dプリンターの購入費用が200万ドルで、コスト削減と増収が年間合計80万ドルで達成できると仮定すると、投資回収サイクルは約2.5年となります。より正確な評価を行うためには、市場の変化、技術の更新、その他の要因が投資回収サイクルに与える潜在的な影響も考慮する必要がある。

市場調査とブランド選定

市場情報の収集

• 業界展示会：国内外の鋳造業界の展示会に参加することは、砂型3Dプリンター市場に関する情報を得る重要な方法である。展示会では、多くの設備メーカーと直接接触し、最新の製品と技術を理解することができます。展示会では、メーカーの技術担当者や営業スタッフと綿密なコミュニケーションを取ることができ、詳細な製品情報や見積もりを得ることができます。同時に、装置の実演を見学し、装置の性能や操作プロセスを直感的に感じることができます。例えば、いくつかの大規模な国際鋳造展示会では、世界中の有名メーカーが最新の設備と技術を展示し、鋳造工場に豊富な選択肢を提供します。
  • 専門サイト：鋳造機器の専門サイトや業界フォーラムは数多くあり、大量の機器情報、ユーザーレビュー、技術記事が集まっている。これらのサイトを閲覧することで、様々なブランドの機器の特徴、ユーザーからのフィードバック、市場動向を理解することができます。また、ユーザーが自分に合った機器をよりよく選べるように、機器の比較・選択ツールを提供しているサイトもあります。例えば、いくつかの専門サイトでは、異なるブランドの砂型3Dプリンターの詳細なパラメータ比較や実際のユーザーレビューを見つけることができ、購入決定の参考となります。
  • ユーザーフォーラム：鋳造業界のユーザーフォーラムやコミュニティに参加し、他の鋳造ユーザーと経験を交換する。これらのユーザーは通常、さまざまな機器を実際に使用した経験、遭遇した問題、解決策を共有しています。彼らの経験や提案は、新規ユーザーにとって非常に貴重であり、よくある間違いや落とし穴を避けるのに役立ちます。例えば、いくつかのフォーラムでは、ユーザーが装置の実際の使用、アフターサービスの質などに関する情報を共有し、他のユーザーが装置を選択する際の参考とすることができます。

ブランド評価の評価

• メーカー資格：設備メーカーの資格証明書、栄誉賞、賞状をチェックし、業界における地位と影響力を把握する。例えば、一部の国家特産品と新しい「小さな巨人」企業、ハイテク企業、ISO品質管理システム認証など、これらの資格は技術研究開発、生産管理などの面でメーカーの強さを証明する。業界の科学技術革新賞、優秀製品賞などの栄誉や賞も、メーカーの製品の技術や品質の評価を反映している。
  • 生産経験：生産経験が豊富なメーカーは通常、製品の品質やアフターサービスの面で信頼性が高い。メーカーが砂型3Dプリンターの生産に携わっている期間、生産規模、過去のプロジェクト経験を調べることができます。長年この業界に携わり、多くの鋳物工場に機器やソリューションを提供してきたメーカーの方が信頼できることが多い。例えば、あるメーカーは3Dプリンティングと鋳造の分野で数十年の実績があり、豊富な経験を蓄積しているため、さまざまな鋳造工場のニーズに合わせた個別のソリューションを提供することができます。
  • 技術研究開発力：メーカーの技術研究開発投資とイノベーション能力を重視する。高度な技術は、機器の性能と品質を保証するものであり、メーカーが独自の研究開発チームを持っているかどうか、特許技術や科学研究機関との協力は、評価の基礎として使用することができます。例えば、一部のメーカーはR＆D資金に投資し続け、市場の変化するニーズを満たすために、新しい印刷技術や機能の導入は、そのようなメーカーは、より技術的に前向きである。
  • 市場シェアとユーザー評価：ブランド機器の市場シェアを知ることで、業界における人気と競争力を反映することができる。同時に、他のユーザーの評価をチェックすることで、装置の品質、性能、アフターサービスに関するリアルなフィードバックを得ることができます。ネットでユーザーレビューを検索したり、業界の専門家に相談したり、他の鋳物工場に直接問い合わせたりして、そのブランドの設備についてどのように感じているかを知ることができます。例えば、あるブランドの設備が市場で高いシェアを持っていて、ユーザーレビューが総じて良ければ、そのブランドはあらゆる面で優れているということになります。

現地視察と試作品テスト

• 現地視察：条件が許せば、設備メーカーへの現地視察をお勧めする。メーカーの生産工場を訪問し、生産工程、品質管理工程、生産設備の先進性を理解することができる。メーカーの生産管理が標準化されているか、スタッフの技術レベルや勤務態度はどうなっているかを観察する。同時に、メーカーの技術者やマネージャーと綿密なコミュニケーションをとり、技術力やサービスコンセプトを理解することもできる。例えば、生産工場では、設備の組み立て工程、部品の品質、生産工程における品質検査リンクなどをチェックすることができる。
  • 試作品テスト：試作品のテストは非常に重要なステップです。メーカーまたは自社工場で試作テストを行い、実際の鋳造モデルを設備に入力し、印刷プロセス、砂型の品質、設備の安定性と信頼性を観察します。プロトタイプテストを通じて、設備が生産ニーズと品質要求を満たしているかどうかを直感的に理解することができます。テストプロセスでは、印刷時間、砂の精度、表面品質などの重要なデータを記録し、メーカーが提供する技術パラメータと比較することに注意を払う必要があります。例えば、試験用に複雑な鋳物の代表的なモデルをいくつか用意し、複雑な構造を扱う際の装置の性能を観察することができます。あなたが一時的にサイトを訪問するために失敗した場合、これは非常に重要であることを忘れないでください、あなたはコストを支払わなければならない場合でも、（作品は大きくない、一般的にメーカーが再生するために、または再生するのに役立つコストで無料になります）だけでなく、機器の最も直感的な理解であるサンプルを印刷するためにメーカーを聞かせて努力する。

V. アフターサービスと技術サポート

アフターサービスの内容

• 設備の設置と試運転：設備の設置と試運転は、設備の正常な運転を確保するための基礎である。優れたアフターサービスには、専門的な据付チームが装置を適切に据付し、初期試運転と校正を行うことが含まれるべきである。設置の過程において、装置の基本的な構造と操作方法をユーザーに説明し、ユーザーが最初に装置を理解できるようにする必要があります。例えば、据付担当者は工場の実際のレイアウトと生産需要に応じて、合理的に設備の据付位置を配置し、電気的、機械的な接続とデバッグを実施する。
  • トレーニング：包括的なトレーニングサービスは、ユーザーにとって極めて重要である。トレーニング内容には、機器の操作スキル、ソフトウェアの使用方法、日常的なメンテナンス知識、一般的なトラブルシューティング方法などが含まれる必要があります。トレーニングは、さまざまなユーザーのニーズを満たすために、オンサイト・トレーニングとオンライン・トレーニングに分けることができる。例えば、オンサイト・トレーニングは、機器の設置が完了した後、専門のトレーナーによる対面指導で実施することができる。オンライン・トレーニングは、ビデオ・チュートリアルやオンライン教室など、ユーザーがいつでもどこでも学習できるような方法で実施することができる。
  • メンテナンス：タイムリーかつ効率的なメンテナンスサービスは、機器の長期的な安定稼働を保証するものです。アフターサービスには、清掃、潤滑、点検などの定期的な機器メンテナンスだけでなく、機器故障時の迅速な対応と修理が含まれるべきである。製造業者は、メンテナンスの過程で損傷した部品をタイムリーに交換できるよう、十分なスペアパーツの在庫を提供すべきである。例えば、機器が故障した場合、アフターサービスチームは、機器のダウンタイムが生産に与える影響を最小限に抑えるため、指定された期間内に現場に到着し、トラブルシューティングと修理を実施すべきである。
  • ソフトウェアのアップグレード：技術の絶え間ない発展に伴い、機器のソフトウェアもアップグレードし、最適化する必要がある。アフターサービスには、機器の性能と機能を向上させるための定期的なソフトウェア・アップグレード・サービスが含まれるべきである。ソフトウェア・アップグレードは、ネットワーク経由の遠隔操作、または技術者が自宅で行うことにより、スムーズで安全なアップグレードプロセスを保証することができる。例えば、新しいソフトウェアバージョンは、印刷アルゴリズムの最適化、印刷速度と精度の向上など、いくつかの新機能を追加し、ユーザーにより良い体験をもたらすかもしれない。

テクニカル・サポートの重要性

• 技術問題の解決：装置を使用する過程で、印刷パラメーターの最適化、砂紋の品質の向上、他の装置との互換性の問題など、様々な技術問題が発生する可能性があります。専門の技術サポートチームは、ユーザーがこれらの問題を解決し、円滑な生産を確保するためにタイムリーなソリューションを提供することができます。例えば、印刷精度が標準以下の問題に遭遇した場合、技術サポートスタッフは印刷パラメータ、設備の状態、その他の要因を分析し、印刷精度を向上させるために対応する調整提案を行うことができます。
  • 最適化された印刷パラメータ：鋳物や生産環境によっては、異なる印刷パラメータ設定が必要になる場合があります。最高の印刷効果と生産効率を達成するために、技術サポート担当者は、ユーザーの特定のニーズと実際の状況に応じて最適化された印刷パラメータを提供することができます。例えば、ある複雑な構造の鋳物に対して、技術サポート人員はその特徴によって、層の厚さ、ノズルの移動速度、結合剤の投与量などのパラメーターを調整して、砂型の品質と強度を向上させることができます。
  • プロセス改善提案の提供：生産経験の蓄積と技術の進歩に伴い、プロセス改善は生産効率と製品品質を向上させる重要な方法です。技術サポートチームは業界の最新発展及びユーザーの実情に応じて、工程改善の提案と解決策を提供することができる。例えば、生産工程を最適化し、成形方法を改善することで、鋳造工場の全体的な生産レベルを向上させることができます。

まとめと提言

購入のポイントと留意点をまとめる

• 明確な需要：購入する前に、自社工場の現在の生産状況、製品の特性、開発計画などを明確に理解する必要があります、明確なニーズと改善の方向性の期待、ので、自社の機器に最も適した選択することができます。
  • 装置の特性を総合的に評価：印刷精度、印刷サイズ、装置の安定性、ソフトウェアサポートなど、装置の性能が生産要件を満たせるかどうかを確認する。
  • コストと投資回収率の検討：設備の購入コストに注目するだけでなく、運用コスト、コスト削減、収益増加などの要素も十分に考慮し、投資回収サイクルを計算して投資の実現可能性を確認する。
  • ブランドの評判とアフターサービスを重視：良いブランドの評判、豊富な生産経験と強力な技術研究開発力を持つメーカーを選択すると同時に、メーカーは完璧なアフターサービスと技術サポートを提供できるようにします。

情報に基づいた意思決定の奨励

• 伝統的な鋳物工場は、設備の更新や技術のアップグレードに直面して、新しい技術、新しい機器を試すのに十分な勇気を持つこと。革新的な技術として砂の3Dプリンタは、鋳物工場に大きな変化と強化をもたらすことができます。しかし、購入を決定するとき、我々は要因のすべての側面を考慮し、十分な市場調査と分析を実施し、メーカーが綿密なコミュニケーションと交流を行う必要があります。

伝統的な鋳物工場の経営者がこのバイイングガイドに基づいて賢明な購買決定を下し、自工場の実情を考慮し、ニーズに合った砂型3Dプリンターを導入し、自工場の競争力を高め、持続可能な発展を実現し、デジタル変革の波の中で最初のチャンスを勝ち取り、鋳物産業の発展に新たな活力を注入することが期待される。

7、オンラインでメッセージを残して、砂型3Dプリンターの見積もりを取る

2024年1月4日、カリフォルニア大学バークレー校の無機化学者であり、米中三アカデミーのメンバーである楊培東教授のチームによって、2024年最初のサイエンス論文が発表された。

高いフォトルミネッセンス量子収率を持つ青色および緑色発光体は、現在、固体照明やカラーディスプレイの研究の最前線にある。Peidong Yang教授の研究チームは、ハロゲン化ハフニウムとハロゲン化ジルコニウムの八面体クラスターを超分子集合させることにより、ほぼ均一なフォトルミネッセンス効率を持つ青色および緑色発光材料を実証した。この高発光性ハロゲン化カルコゲナイド粉末は、薄膜ディスプレイや自発光3Dプリンティングのための優れた溶液加工性を有する。攪拌と超音波処理により、蓄光性粉末を樹脂中に均一に分散させた。青と緑の発光体は、マルチマテリアル・デジタル・ライト・プリンティング法を用いて、複雑なマクロおよびミクロ構造に組み立てられた。この樹脂は、405nmの構造用紫外線照射下で、固体の3D構造に急速に変化した。

プリントされたエッフェル塔の建築模型は、254nm励起後にそれぞれの青色と緑色を示す。3Dプリントされたオクテット・トラス構造内の青と緑の発光領域の境界をクローズアップして見ると、色遷移の精度が高く、両側で色がクロスオーバーしていないことがわかる。3Dプリントされた発光構造の潜在的な用途は、屋内環境用の複雑な照明ソリューションからウェアラブルデバイスへのシームレスな統合まで、広大かつ進化している。

2月8日、3Dプリンティング技術分野における2本目のScience 2024論文が発表された。オーストラリアのクイーンズランド大学（Jingqi Zhangら）、重慶大学（Ziyong Hou、Xiaoxu Huang）、デンマーク工科大学の共同研究チームは、Ti5553金属粉末にMoを添加することで、3Dプリンティングプロセスのin-situ合金化を実現した。

具体的には、溶融プールにモリブデンを正確に供給することで、モリブデンは、各走査層中の結晶形成と微細化のためのシード核として機能し、大きな柱状結晶から微細な等軸柱状結晶構造への移行を促進することができる。モリブデンはまた、所望のβ相を安定させ、熱サイクル中の相異質の形成を抑制します。これにより、3Dプリントされたチタン合金の強度が向上するだけでなく、延性と引張特性の完璧なバランスが達成されます。

いわゆるチタン業界の主力製品であるTC4の推奨最小破断伸度は10%であるのに対し、この3Dプリンティングによって作製されたチタン5553は、降伏強度が926MPa、破断伸度が26%であり、応用の可能性が大きい。この方法はまた、他の金属粉末混合物にも適用され、強化された特性を持つ異なる合金にカスタマイズされることが期待される。

2月27日、2024年の3Dプリンティング技術分野における最初のNature論文が発表された。中国科学院金属研究所の研究チームが「High fatigue resistance in a titanium alloy via near void-free 3D printing」と題する論文を発表した。

この論文では、3Dプリンターで作製された微細構造はもともと高い耐疲労性を持っており、この特性の劣化は微細孔の存在によって引き起こされる可能性があると論じている。微細孔を除去する従来の努力は、しばしば組織の粗大化をもたらし、組織の再精製のプロセスは、気孔率の再発をもたらし、さらには粒界におけるα相の濃縮のような新たな欠点を誘発し、微細構造をインバウンドとアウトバウンドの両方の努力にとって困難なジレンマにしている。
熱処理研究の過程で、CASチームは、3Dプリントチタン合金の高温での相変態と結晶粒成長が非同期である重要な後処理プロセスウィンドウを発見した。十分な過熱があれば、α相からβ相への相転移は即座に起こり、β相の成長温度には達しているが、粒界が再配列するためには妊娠期間が必要である。研究者らは、この貴重な熱処理ウィンドウを利用し、熱間等方加圧と高温短時間処理を組み合わせた熱処理法を特定した。この熱処理法は、組織の微細化を達成し、α相の濃縮と微細孔の再出現を防止し、最終的には、微細孔が実質的に存在しないニアプリント状態の3Dプリントチタン合金を作製する。

この微細構造を持つTC4チタン合金は、約1GPaという高い疲労限度を達成し、現在のすべての付加製造チタン合金や鍛造チタン合金、および他の金属材料の耐疲労性を上回っている。

3月13日、2024年の3Dプリンティング技術分野における2本目のNature論文が発表された。スタンフォード大学の研究者は、2015年に開発された同大学の連続液体界面製造技術を基に、マイクロスケール粒子をより効率的に製造する3Dプリンティング技術を開発し、高精度でカスタマイズ可能な1日あたり最大100万ミクロンサイズの粒子を作成した。

ナノからミクロンスケールの粒子は、バイオメディカルデバイス、薬剤やワクチンのデリバリー、マイクロ流体、エネルギー貯蔵システムなど、幅広い用途に応用されている。しかし、従来の製造方法では、製造速度やスケーラビリティといった複数の要素と、粒子形状や均一性、粒子特性とのバランスをとる必要がありました。
スタンフォード大学の研究者らは、スケーラブルで高解像度のr2r CLIP 3Dプリンティングプロセスを開発した。このプロセスでは、1桁マイクロメートルの解像度の光学系と連続フィルムを使用し、さまざまな材料と複雑な形状を持つ粒子の迅速で可変的な製造と採取を可能にする。この技術により、研究者は、高速生産と材料選択の柔軟性を維持しながら、ミクロンレベルの高精度3Dプリンティングを実現し、粒子製造の新たな可能性を切り開くことができます。

このスケーラブルな粒子製造技術は、以下のことが実証されている。セラミックスからハイドロゲルマニホールドまで、幅広い分野での製造の可能性この研究は、"Roll-to-roll, high-resolution 3D printing of shape-specific particles "というタイトルで発表され、マイクロツーリング、エレクトロニクス、ドラッグデリバリーへの応用が期待されている。この研究は、"Roll-to-roll, high-resolution 3D printing of shape-specific particles "というタイトルで発表された。

出典：AMReference