3D プリントの治具と治具が製造業をどのように変革するかパート II

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治具はカスタムメーカーにとって不可欠です。 固定具はワークピースを所定の位置に保持し、製造ステップ中にワークピースが動かないようにします。 直方体ブロックなど持ちやすい形状のものもあります。 たとえば、部品を万力で単純に保持することができます。 さまざまな曲面や角度を持った形状の場合、通常の工具ではしっかりと保持するのが難しい場合があります。 治具は、手袋のように部品の形状に合わせながら部品をクランプすることで、この問題を解決します。

治具はジグと呼ばれることもありますが、同じものではありません。 治具は工具の動きをガイドし、通常は穴あけなどの手動作業に使用されます。 治具は非常に頑丈で、ワークピースを正しい角度で正確に保持しますが、治具は工具をガイドしません。 治具は自動化された製造方法で使用されることが多くなります。 ジグの詳細については、ジグに関する記事をご覧ください。

固定具を使用すると、部品の挿入と取り外しがはるかに簡単になります。 通常、これらは人的エラーのリスクを軽減する直感的な方法で設計されています。 治具は大規模な生産に再利用したり、少数のカスタム パーツ専用に作成したりできます。

器具を効果的に使用するには、器具を頑丈な表面に取り付ける必要があります。 一部の治具は標準のベンチバイスにフィットするように設計されており、その他の治具は T スロット テーブルや穴グリッドなどの標準の取り付けボードに取り付けられます。 固定具はしっかりとボルトで固定されるか、店舗の設備に取り付けられます。

従来、カスタム治具は手作業で作成されていました。 設計を立案し、被削材を切断、フライス加工、穴あけ加工して形状を整えます。 このプロセスには、高価な材料、高価な設備、熟練した機械工、そしてかなりの労働力が必要です。 特殊な形状の場合は、新しい工具を購入する必要がある場合もあります。

カスタム器具を作成する場合、3D プリントは実行可能な代替手段です。 カスタム器具を社内で機械加工するよりも、カスタム器具を 3D プリントする方がコスト効率が高くなります。 3D プリンティングでは、CAD ソフトウェアを使用して治具を設計し、www.shapeways.com などの 3D プリンティング サービスに送信するだけで済みます。数日後には印刷、発送、配送され、すぐに使用できるようになります。

3D プリントされた治具は、ナイロンなどの強力で軽量なプラスチックで作られています。 ナイロンは丈夫で耐久性があります。 ナイロン製の治具は、多くの生産サイクルにわたって持続します。 プラスチックは金属ほど密度が高くないため、大型の器具は比較的軽量です。 ナイロンはほとんどの硬い素材よりも柔らかいため、治具がパーツの表面を傷つけたり損傷したりすることがないため、優れています。 より柔らかい素材は、より均一なクランプ圧力を提供するのに役立ちます。 高いクランプ荷重がかかると、ナイロンが部品の形状に合わせて変形し、両方の損傷を防ぎます。

ここでは、3D プリント用に特別に設計された革新的な治具の例をいくつか紹介します。

この器具は、1 インチ x 1 インチの取り付けグリッド ボードまたは取り付けテーブルに取り付けられます。 加工物を切断、穴あけ、または組み立てる際に所定の位置に保持するために使用できます。 ネジを締めると加工物が治具にクランプされ、しっかりと保持されます。 パイプやチューブを切断するためのシリンダーホルダーとしても使用できます。

材質: マルチジェットフュージョンプラスチック - グレー PA12 (ナイロン 12)

この固定具はベンチバイス用のアクセサリであり、取り付けるとさまざまなオブジェクトを保持できます。 これは、固定具の背面にある所定の場所に磁石 (付属していません) を挿入し、固定具をベンチバイスのジョーに配置することによって行われます。

素材：SLS-PA11(ナイロン11)

ドアノブやレバーの取り付けを補助する金具です。 ドアノブやレバーの作動部分間の正確な位置合わせを実現します。 これを行うには、ドアの端の中心線を見つけ、2 つの小さな穴を中心線に合わせ、それらの点で固定具をネジでドアに一時的に固定します。 それが完了したら、推奨のホールソーと固定具をガイドとして使用して、ドアノブやレバーを取り付けるために完全に位置合わせされた穴が残る場所に残りの穴をドリルで開けることができます。

材質: 多用途プラスチック – ホワイト加工

3D プリントがどのようにビジネスのコスト削減と製造コストの削減に役立つかについて詳しく知りたい場合は、サインアップ フォームを使用して Shapeways にお問い合わせください。

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