デスクトップ 5 軸 3D プリンタ購入ガイド: 研究ラボおよびメーカーにとっての重要な要素

1デスクトップ 5 軸 3D プリンターで実際に何ができるかを理解する

機器を選択する前に、購入者はまず 5 軸の動きによって生み出される製造上の利点を理解する必要があります。-

従来の 3D プリンターは、レイヤーを垂直に積み重ねることによってパーツを構築します。モデルにオーバーハング、曲面、内部チャネル、または複雑な角度が含まれている場合、多くの場合、追加のサポート構造が必要になります。これらのサポートは材料の消費量を増やし、印刷時間を延長し、最終的な表面仕上げに影響を与える可能性があります。

たとえば、航空宇宙のプロトタイプ開発では、湾曲したエアダクトや軽量構造コンポーネントを従来の機械で印刷する場合、広範なサポートが必要になる場合があります。 5- 軸プリンタは、コンポーネントの形状に合わせて印刷方向を傾けることができるため、後処理要件が軽減されます。-。

メーカーにとって、これは生産サイクルの短縮と二次作業の減少を意味します。研究室にとっては、より工業的な生産方法に近い高度な製造プロセスを研究するためのプラットフォームを提供します。

2機械構造と軸構成

機械設計は、5 軸 3D プリンタのパフォーマンスに影響を与える最も重要な要素の 1 つです。{0}}

デスクトップ 5 軸プリンタは通常、次のもので構成されます。-

• X/Y/Z直線運動システム
• 2つの回転軸
• 印刷押出システム
• プラットフォームまたは回転位置決めシステムを構築する
• モーションコントロールエレクトロニクス
• 校正システム

メーカーが異なれば、使用する軸構成も異なります。

機械を比較する場合、購入者は軸の数に注目するだけでなく、それらの軸が実際の印刷パフォーマンスにどのように寄与するかを評価する必要があります。剛性が低い 5 軸システムでは、適切に設計された 3 軸プリンタよりも優れた結果が得られない可能性があります。-機械的安定性、バックラッシュ制御、軸の同期が重要です。

3動作精度と位置決め性能

研究および製造用途では、通常、最大印刷速度よりも精度が重要です。デスクトップ 5 軸 3D プリンタは、以下に基づいて評価する必要があります。-

4ソフトウェアと 5 軸ツールパス生成機能-

5 軸プリンタの能力はソフトウェア システムと同等です。-従来のスライス ソフトウェアは主にフラット レイヤ ツールパスを生成します。-ただし、5 軸印刷には高度なパス計画が必要です。-重要なソフトウェア機能には次のようなものがあります。

5材料の適合性と押出システムの設計

材料の能力は適用範囲を直接決定します。デスクトップ 5 軸プリンタは、対象アプリケーションに必要な材料に応じて選択する必要があります。-

たとえば、炭素繊維強化ナイロンは標準的なポリマーと比較して剛性が高いため、軽量の機械プロトタイプによく使用されます。

6ビルドボリュームとワークスペースの要件

よくある誤解は、ビルド ボリュームが大きいほど常にパフォーマンスが向上するということです。 5 軸印刷の場合、製造中にワークピースが回転するため、ワークスペースの設計はより複雑になります。重要な考慮事項は次のとおりです。

• 印刷可能な最大寸法:マシンは、予想される最大のコンポーネントを収容できる必要があります。
• ロータリークリアランス:回転運動には、ワークピースの周囲に追加のスペースが必要です。従来の 3D プリンタに適合するコンポーネントは、5 軸システムの可動範囲を超える場合があります。-
• フィクスチャの要件:一部のアプリケーションでは、機械式クランプ、真空固定具、またはカスタム保持システムが必要です。

研究機関は、実験研究のために独立した部品を印刷するのか、それとも取り付けられたワークピースを印刷するのかを検討する必要があります。

7アプリケーション要件: 研究と製造

ユーザーが異なれば優先順位も異なります。

8メンテナンスと長期の運用コスト-

購入価格は投資総額の一部にすぎません。 5- 軸プリンタには、標準の 3D プリンタよりも多くの機械システムが含まれているため、メンテナンス計画が重要になります。購入者は以下を評価する必要があります。

9予算に関する考慮事項: 価格と製造価値

デスクトップ 5 軸 3D プリンタは、追加のモーション システム、高度なコントローラ、複雑なソフトウェア、精密な機械構造を備えているため、一般に従来のデスクトップ プリンタよりも高価です。

ただし、購入の決定は、初期価格だけではなく、アプリケーションの価値に重点を置く必要があります。より高価な 5 軸プリンタでは、サポート材の消費量の削減、後処理の削減、プロトタイプの反復の高速化、外注費の削減などによりコストを削減できます。-

10デスクトップ 5 軸 3D プリンタを購入する前に尋ねるべき重要な質問

注文する前に、バイヤーはサプライヤーに次のことを尋ねる必要があります。

これらの質問は、購入者が技術的には 5 つの軸を備えていても実際の生産要件を満たせない機械の購入を避けるのに役立ちます。