3D印刷が多くの業界に利便性をもたらしたという事実は、すべての人にとって明らかです。 金型内製造では、3D印刷も効果的です。特に、金型は一般に小ロットで製造され、複雑な形状をしているため、3D印刷に非常に適しています。
3D印刷で型を作ることには、多くの利点があります。
1.金型の製造サイクルが短縮されます
3D印刷された金型は、製品開発サイクル全体を短縮し、革新を推進する源になります。 これまで、企業は、新しい金型の製造に多額の投資が必要なため、製品設計の更新を延期または中止することを選択することがありました。 金型の製造リードタイムを短縮し、既存の設計ツールの迅速な更新を可能にすることで、3D印刷により、企業は金型の交換と改善をより頻繁に行うことができ、柔軟性/適応性が向上します。 これにより、金型の設計サイクルを製品の設計サイクルに合わせることができます。
2.製造コストの削減
金属3D印刷の現在のコストが従来の金属製造プロセスのコストよりも高い場合、プラスチック製品の分野でコスト削減を達成するのは簡単です。
金属3D印刷された金型は、最終製品の小さな個別のシリーズの生産において経済的利点があり（これらの製品の固定費は償却が難しいため）、または特定の形状（3D印刷用に最適化）ではより経済的な利点があります。 3D印刷は、特に使用される材料が非常に高価であり、従来の金型製造で材料のスクラップ率が高くなる場合に、コスト面で有利です。
さらに、3D印刷で正確な金型を数時間で作成できることも、製造プロセスと利益にプラスの影響を与えます。 特に、生産のダウンタイムや工具の在庫が高額な場合。
最後に、生産開始後に金型を変更しなければならないことがよくあります。 3D印刷技術の柔軟性により、エンジニアは数え切れないほどの反復を同時に試すことができ、金型設計の変更による初期費用を削減できます。
3.金型設計の改善により、最終製品により多くの機能が追加されます。
多くの場合、金属3D印刷への特別な冶金学的アプローチにより、金属の微細構造を改善し、鍛造または鋳造材料と同等またはそれ以上の機械的および物理的特性を備えた完全に緻密な印刷部品を製造できます（熱処理および試験方向によって異なります）。 アディティブマニュファクチャリングは、金型の設計を改善するための無限のオプションをエンジニアにもたらします。 ターゲットパーツが複数のサブコンポーネントで構成されている場合、3D印刷には、設計を統合してパーツの数を減らす機能があります。 これにより、製品の組み立てプロセスが簡素化され、公差が減少します。
さらに、複雑な製品機能の統合を可能にし、製品の欠陥が少ない高機能の最終製品のより迅速な製造を可能にします。 たとえば、射出成形部品の全体的な品質は、射出された材料と金型を流れる冷却液との間の熱伝達条件の影響を受けます。 従来の技術を使用して製造された場合、冷却材料につながるチャネルは一般に真っ直ぐであり、その結果、成形品の冷却効果が遅くなり、不均一になります。
3D印刷により、あらゆる形状の冷却チャネルが可能になり、より最適で均一なコンフォーマル冷却が保証され、最終的には部品の品質が向上し、スクラップ率が低下します。 さらに、冷却時間は一般に射出成形サイクル全体の最大70％を占める可能性があるため、より高速な熱除去により、射出成形のサイクルタイムが大幅に短縮されます。
4.最適化ツールは人間工学的であり、最小パフォーマンスを向上させます
3D印刷は、製造プロセスにおける満たされていないニーズに対応する新しいツールを検証するための障壁を低くし、より多くの可動および固定ジグを製造に投資できるようにします。 従来、ツールと対応するデバイスは、それらの再設計と製造にかなりの費用と労力が必要なため、可能な限り長持ちするように設計されてきました。 3D印刷技術を適用することで、企業は、廃棄されて準拠していないツールだけでなく、いつでも任意のツールを改修することができます。
時間と初期コストがほとんどない3D印刷により、ツールを最適化して限界パフォーマンスを向上させることがより経済的になります。 技術者は、人間工学を念頭に置いて設計することで、オペレーターの快適性を向上させ、取り扱い時間を短縮し、使用と保管をより便利にすることができます。 組み立て時間をほんの数秒節約できるかもしれませんが、それは&＃39;合計されません。 工具設計の最適化に加えて、部品のスクラップ率も減らすことができます。
5.カスタマイズされた金型は、最終製品のカスタマイズに役立ちます
製造サイクルの短縮、より複雑な形状の製造能力、および最終製造コストの削減により、企業はカスタムパーツの製造をサポートするために多数のパーソナライズされたツールを製造できます。 3D印刷された金型は、医療機器や医療業界などのカスタム生産に非常に役立ちます。 外科医に、外科用ガイドやツールなどの3D印刷されたパーソナライズされた器具を提供し、外科医の結果を改善し、手術時間を短縮できるようにします。
