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Jul 31, 2023

サーモウッドミラーによる新しい CNC 加工技術 積層型 3D プリントプロセス

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機械メーカーの Thermwood は、最新の製造革新、同社が Cut Layer Additive (CLA) と呼ぶ技術を発表しました。 このプロセスは実際には、サームウッドの主力製品である CNC 加工の一種ですが、積層造形 (AM) で作られたものと同様の完全なオブジェクトに組み立てることができる材料のスタックの製造を可能にするいくつかのユニークな機能を備えています。

CLA の中心となるのはソフトウェアです。 このツールは、機械学習を利用して、2 段階のプロセスで CLA システムによって加工される個別のレイヤーに CAD データを変換するようにトレーニングされています。 ステップ 1 は「Send it to Shape」で、ソフトウェアが CAD ファイルを取得し、作成する部品の外面を定義します。 ステップ 2 では、機械のオペレーターが、それを作る材料、壁の厚さ、トリムストックの量、各層で作るセグメントの数を選択します。 これらはすべて、マシン自体またはコンピューター上のシンプルなビジュアル インターフェイスを使用して実行されます。

次に、CLA システムは、材料の各シートを機械加工して個別のセグメントにロードし、さらに QR コードを印刷します。 その後、部品は手動で組み立てられ、QR コードが各要素の接続プロセスの場所を示します。 材料や用途に応じて、これらの部品は接着剤やダボ、金属ネジなどの適切な手段を使用して組み立てられます。 一度組み立てると、必要に応じて完全なオブジェクトを完成させることができます。

組み立てを容易にするために、ダボ位置合わせ穴や挿入マーカー、金属層をボルトで固定するための取り付け穴などの機能が製造プロセスに組み込まれています。 内部補強構造を組み込む機能に加えて、内部加熱または冷却流体用の内部通路も開発中です。 CLA システムには、最大 12 個のツールを備えた自動工具交換装置、高速加工用の 18 HP、24,000 RPM ルーター ヘッド、および 5 フィート x 12 フィートの真空切断テーブルが含まれています。

これまでのところ、Thermwood は、複数成分のウレタン コーティングを施したエポキシ融着繊維板で作られた航空宇宙用レイアップ ツールの製造に CLA を使用することを実証してきました。 同社の大規模AM（LSAM）システムを使用し、2000ドル相当の材料を使って3Dプリントするよりも短い時間で機械加工と組み立てが完了した。 ドローンのパターンはわずか 400 ドルの材料で作成され、中空アルミニウムの航空宇宙用トリム固定具も作成されました。

航空宇宙用レイアップツールは、複数成分のウレタンコーティングを施したエポキシ融着繊維板から作られています。

ラミネート (または層状) オブジェクト製造 (LOM) は、無視されがちですが、非常に有望な 3D プリンティングの形式であり、Impossible Objects や Alloy Enterprises などの企業のおかげで、静かに復活し始めています。 材料のシートを積み重ねてから、そのスタックから目的の形状を分離することにより、他の形式の 3D プリンティングで利用できるものよりもはるかに広範囲の原料を使用することができます。 ただし、課題は、ビルドから余分な物質を選択的に除去する方法です。

400ドル未満の材料で作られたドローンのパターン。

CLA と Fabrisonic の超音波 AM の場合、機械加工が最適な方法です。 ただし、前述の他のプロセスでは個々の層を結合するための自動技術が使用されているのに対し、Thermwood は依然として手作業による組み立てに依存しています。 Impossible Objects が最初に複合ベースの AM テクノロジーの開発を開始したとき、複合材料のシートは手作業で積み重ねられていました。 現在、同社は新たな開発時代に突入しており、市場で最速の 3D プリンティング技術と称されるものを備えています。

アルミニウム製航空宇宙用トリム固定具

それを念頭に置くと、Thermwood が組み立てプロセスを自動化することは十分に可能です。 たとえば、産業用ロボット アームのチームがその言葉を実行する様子を想像することができます。 伝統的な CNC メーカーである Thermwood は、大型材料押出機を使用して添加剤の分野に参入することに成功したため、これはまったく驚くべきことではありません。 多くの点で、これらの確立された企業は、製造業の再上陸を目指すバイデン政権の取り組みの下でデジタル生産分野に最もよく移行する準備ができている企業であり、これらの取り組みを主導する防衛サプライチェーンにすでに組み込まれているためです。