金属ブラケットのバッチが到着します。全体的な形状は問題ないように見えますが、ボルト穴の位置が一致していません。直径が大きいものもあれば、小さいものもあります。組み立てが停止し、部品が再作業のために戻ってきて、スケジュールが遅れます。
中心的な問題は単純です。全体的な印刷精度と穴の精度は同じではありません。部品は、重要な穴とその間隔が許容誤差を超えても、全体的な寸法を満たすことができます。
穴の精度が全体的な印刷精度と異なる理由
金属 3D プリントでは、層ごとに構築されます。このプロセスは CNC 加工とは異なり公差を広げます。多くの場合、全体的な寸法は ±0.1 ～ 0.2 mm 以内に収まりますが、穴などの局所的な特徴は、収縮、熱勾配、層の段差による余分な誤差を拾います。
SLM では、溶融プールと冷却サイクルによって残留応力が発生します。穴-特に構築方向に平行な穴-は、外面よりも縮小する傾向があります。産業用MJF印刷（ポリマー）は等方性が高く、残留応力が低いため、ラピッド プロトタイプ技術や軽量ブラケットに役立ちます。{0}}それでも粉の付着や微小な径のばらつきは発生します。どちらのプロセスも、CNC リーミングやボーリングによって実現される、厳密で予測可能な穴の形状とは一致しません。
よくある失敗ポイント:
-金属 SLM 部品の既成穴直径は通常、±0.1～±0.3mm直径 10 mm 未満の範囲。適切に後加工を行った後、-同じ穴が維持されます±0.01～±0.05mm。このギャップが、ほとんどの組み立て失敗の始まりとなります。
穴の直径と間隔の誤差の本当の原因
通常、次の 4 つの要素が組み合わされます。
材料の収縮
金属粉末は凝固および熱処理中に収縮します。速度は合金と形状によって変化します。
穴近くのサポート
吊り下げられた穴の内側または近くにサポートがあると、跡が残ったり、自由収縮が制限されたりして、局所的な歪みが生じます。
走査経路と層の厚さ
層が厚いと、湾曲した壁での階段の踏み込みが増加します。{0}不均一なスキャン熱により、穴の片側が引っ張られる可能性があります。
部品全体の熱応力
連続した層が冷えると、ブラケットがわずかに反ります。穴と穴の間隔誤差は、ほとんどの場合、このグローバルな動きの累積結果です。
すべての穴を単に拡大するだけでは、間隔の問題が解決されることはほとんどありません。ルートはビルドの熱履歴に存在します。
修正方法 - 設計、プロセス、後加工-
デザイン-段階の報酬
すべての重要な穴に制御されたオフセットを追加します (通常、材質と方向に応じて +0.2 ～ +0.4 mm)。楕円形を減らすために重要な穴を垂直に保ちます。合金が異なれば、異なるオフセットが必要になります。- ステンレス鋼は通常、アルミニウムよりも多くなります。
適切なプロセスの選択
ポリマーブラケットとラピッドプロトタイピング用の MJF。 SLM は耐荷重-金属ブラケット - のより強力な部品に使用されますが、より積極的な補正が必要であり、ほとんどの場合二次加工の恩恵を受けます。
精密ポスト-機械加工
印刷と応力除去の後、重要な穴は共通データムからリーマー加工、穴あけ、またはジグ ドリルで-開けられ、完成したままの穴が機能的な組み立て準備ができた形状に変わります。-
後加工後の一般的な結果:{0}}
穴径:±0.01～0.03mm
穴の間隔 (100 ～ 200 mm 以上):±0.02～0.05mm
直接ボルトで組み立てられる真円度と仕上げ
ケーススタディ - プロダクション ブラケットの穴の制御
ケーススタディ
最近のステンレス-スチール製取り付けブラケットの注文では、6.0 mm H7 穴と 120 mm スパン全体で ±0.05 mm 以内に保たれる中心間間隔--が必要でした。 -構築された SLM は要求に応えることができませんでした。-チームは 3 つのステップを適用しました。設計補正と最適化された構築方向です。 SLM 印刷後の応力除去熱処理-。専用治具のすべての重要な穴を CNC リーミングし、完全な CMM 検証を行います。
最終的な CMM データは内部の直径のばらつきを示しました±0.02mmそして内部の間隔±0.04mm。ブラケットは力を入れたりシムを調整したりせずに組み立てられました。最初の記事の承認は、それ以上の改訂を行わずに本番環境に移行されました。-
出荷前の品質管理
すべてのロットは文書化された順序に従います。
完全な検査報告書が部品に同梱されており、粉末ロットから最終測定まで追跡可能です。
よくある質問
Q: 金属 3D プリンティングでは、穴の直径に関してどの程度の許容差を達成できますか?
A: -完成時の SLM は通常、±0.1 ～ ±0.3 mm の範囲内に収まります。精密 CNC リーミング後、同じ穴は ±0.01 ～ 0.05 mm を維持します。
Q: 3D プリントされたブラケットは、穴の精度を高めるために後加工が必要ですか?{1}}
A: 図面で H7 以上のぴったりフィットが必要な場合、または間隔が ±0.05 mm 以内に収まる必要がある場合は、はいです。 3D プリント穴の後処理は、精密機械式ブラケットの標準です。-
Q: 穴 - MJF と SLM のどちらがより正確ですか?
A: 工業用 MJF 印刷では、ポリマー部品の製造時の一貫性がより優れていることがよくあります。{0}荷重に耐える必要がある金属ブラケットの場合、SLM と CNC リーミングを併用することで、より緊密な最終結果が得られます。
Q: 複数の同一部品間で穴の間隔を一定に保つことはできますか?
A: はい、ビルド方向、補正値、加工後の治具が同じであれば、可能です。{0}} CMM はバッチごとにチェックし、間隔が合意された制限内に収まっていることを確認します。
Q: 信頼できる 3D プリント ブラケットのメーカーを見つけるにはどうすればよいですか?
A: 設計補正についてオープンに議論し、社内で CNC リーミングを継続し、出荷ごとに CMM レポートを提供してくれる金属 3D プリント工場を探してください。-明確なプロセス文書と卸売 3D プリント金属部品の経験は、信頼性の強力な証拠です。
次のステップ
無料の DFM レビューのためにブラケットの図面を送信してください。専門の 3D プリント ブラケット メーカーは、純粋な積層造形、ハイブリッド プリント-プラス-、または従来の機械加工が、必要な穴の直径と間隔の精度を得るのに最も経済的な方法であるかどうかを 1 営業日以内に教えてくれます。