もし、あなたが MJFのための部品設計の方法それは、信頼性が高く再現性のある品質、後処理後に驚かない公差、そして10個の試作品から数千個の生産部品に移行する際にも納得のいく単価です。Multi Jet Fusionは、多くのプロセスと比較して寛容ですが、規律あるCADに報います。このガイドは、米国の製品チームやメーカーを対象に、専門用語に溺れることなく、すぐに実践できる、現場で実証済みの実践方法を紹介しています。

MJFについての簡単な復習 

肉厚やフィレットの変更を始める前に、MJFが実際にどのように粉末を溶融するのかを覚えておくとよい。ポリマーを固化させたい場所に薬剤を噴射し、赤外線エネルギーで溶融させ、周囲のパウダーが内蔵の支持体として機能します。その自由には責任が伴う。熱質量、粉体の排出、仕上げのすべてが寸法を左右する。この相互作用を理解することが、合格点のプリントを生産可能な部品に変えるのです。

MJFのための部品設計とは？事業目標から始める

ジオメトリを決定する前に、ビジネス上の制約についてチームを調整することで、エンジニアリングの選択が反応的なものではなく、意図的なものになります。この短い練習は、プロトタイプを過剰にエンジニアリングしたり、ブリッジ・ツー・ツーリングを過小にエンジニアリングしたりすることを防ぎます。部品あたりのコスト、リードタイム、どの寸法を後加工しなければならないか、"プリント・アンド・ゴー "でなければならないかを考えてください。

• コストとスケジュールの現実を定義する プロトタイプ、パイロット、少量生産）。
  
• 機能要件を把握する 負荷経路、密閉性、紫外線暴露、求められる美観など。
  
• ロックQAと検証 CMMスキャン、ゴー/ノーゴーゲージ、ドリルまたはリーミングボア、染色、蒸気スムージング）。
  

信頼できるコア幾何学ルール 

数字だけで成功が保証されるわけではないが、最も一般的な失敗をなくすことができる。以下の数値は、米国の主要なサービス局で広く採用されている慣行とHPのガイダンスを反映したものです。テストし、文書化し、印刷の向きをビルド間で一定に保てば、逸脱は問題ありません。

• 壁だ： 短く、非構造的な壁を保つ ≥0.8mm以上エンクロージャ、ブラケット、または負荷のかかる部品には、次のものを使用してください。 1.2-2.0 mm.
  
• エンボス/エングレーブのディテール： 高さ ≥0.4mm以上 ストローク ≥0.3mm以上 ブラストや染色の後でも読みやすい。
  
• リビングヒンジ： 周辺 0.3 mm 厚く、Z方向ではなくXY方向に向いている。
  
• 切り身： 追加 ≥0.8mm以上 内部および ≥1.0mm以上 応力集中や階段状の段差を軽減するために、外付けにする。
  
• 格子： キープセルサイズ ≥1.5mm以上 一貫したフュージョンと予測可能な脱パウダリングを保証する。

精度、収縮率、現実的な公差

寸法精度は、形状、方位、局所的な熱質量、後処理の関数である。利害関係者に一律の公差を約束するのではなく、主要な経験則を設定し、CTQフィーチャーの例外を図面に明記する。

• 用途 長さ100mmまで±0.2mmそして ±0.2% PA12の保守的なベースラインとして、それを超えている。
• 期待する 穴がわずかに小さく印刷される休暇 +0.1～0.2mm リーミングや穴あけ用。
• モデル 組立手当 ビーズブラスト、染色、ベーパースムース、機械加工のいずれを予定していても。
• キープ 肉厚均一 トレランス・スタックをドリフトさせるような熱の蓄積や反りを避けるためです。
  

空洞化、パウダー・エスケープ、サーマル・バランス

大きなソリッドブロックは、パーツのゆがみや材料費の高騰を招く最短ルートです。中空にすることで、粉末を節約できるだけでなく、熱挙動を均一化し、公差を抑えることができます。逃げ道は、後付けではなく、流体システムのように計画しましょう。

• 中空の厚い領域 を追加する。 少なくとも2つのエスケープホール≥6mm 対向する面に粉を流す。
• エスケープホールを配置する 高低 脱パウダーの際には、重力と圧縮空気を使用する。
• キープ 内部チャンネル ≥2 mm パウダーが固まって熱がこもるのを防ぐため。
• 維持 安定した肉厚 中空シェルでは、熱勾配を生む長く不均一なトランジションを避ける。

強度と剛性の最適化（リブ、シェル、格子）

リブ、シェル、ラティスを正しく使うことで、耐久性を損なうことなく質量を削減することができます。リブは、薄い化粧フィンではなく、フィレットと厚みが必要な構造的特徴として扱う。格子については、レンダリングではよく見えても製造では失敗するようなエキゾチックなセル・パターンよりも、製造性と脱パウダリングを優先すること。

• 肋骨 でなければならない。 壁の60-80% クラックの発生を防ぐため、根元（≥0.5 mm）でフィレット加工が施されている。
• シェル＋格子 戦略はうまく機能する。 1～1.5mmシェル 以上 15-25% ジャイロイド/ダイヤモンド コアは一般的で強固なパターンである。
• インサート用ボス 割れ防止のため、ヒートセット・インサート・ベンダーが推奨するパイロットと肉厚に従うこと。

アセンブリと可動部品の設計

アセンブリを一発で印刷するのは魅力的だが、溶融接合は再印刷にコストがかかる。その際は、熱サイクルとブレイクアウト・プロセスに耐えられるよう、すべての接触面に十分な空気を与えてください。生産量にコミットする前に、1つのサンプルセットで検証してください。

• 出発 片側0.25mmのクリアランス 融着を防ぐため、可動面の間に
• オリエント部品 焼結の原因となる長く平行な密着面を最小限に抑えるためである。
• について スナップフィットモデル 片側+0.15mmのクリアランス そして、FEAだけでなく、実際のプリントで剛性を確認する。
  

表面仕上げと後処理

MJFの部品は、つや消しのグレー仕上げで、一般的なRaは6～8µm程度です。すべての仕上げ工程で形状がわずかに変化するため、省略したい部分ではなく、実際に適用する部分を中心にクリアランスと公差を設定してください。

• ビーズブラスト テクスチャーは均一だが、数百分の1ミリを削ることができる。
  
• 染色 (黒色であることが多い）貫通するのはおよそ4分の1ミリなので、クリアランスの緩みを隠すためにこれに頼らず、設計すること。
  
• 蒸気のスムージング 表面の完全性と水密性を向上させる。 0.05-0.15 mm 重要なインターフェイスには特別なクリアランスを設ける。
  
• 二次加工 (ドリル、リーム、タップ、フェース）は、CTQ寸法を保証する最も安価な方法であることが多い。
  

再現性のための品質保証と文書化

再現性のあるMJF生産は、公称寸法以上の文書化にかかっています。各パーツのネスト、方向付け、仕上げ方法を記録し、それを図面、トラベラー、またはMSAファイルにロックします。規制の多いアプリケーションほど、このことが重要になります。

• フリーズビルドの方向と充填密度 注釈入りのスクリーンショットをリリースパッケージに入れておいてください。
  
• CTQの寸法とゲージのリスト (CMM、構造化光スキャン、またはGO/NO GO)を使用して、あいまいな検査を避けることができます。
  
• 材料のロット番号と後処理レシピの追跡 規制や医療コンプライアンスが関係する場合。
  
• アニーリングまたはスムージングのパラメータを記録する (時間、温度、化学的性質）により、ロット間の一貫性を確保する。

MJFデザインのよくある間違いとクイックフィックス

厚いソリッドマスは反り、鋭い内角はひび割れ、小さな穴は決してリーマされず、クリアランスがゼロに近いアセンブリは高価な文鎮に融合する。これらを修正するには、CADのチェックリストにシンプルで成文化されたルールが必要です。

• ソリッドレンガをモデリングしない-厚いゾーンを空洞にし、通気孔を増やし、壁を均一に保つ。
  
• 内側の角をすべて切り落とす 負荷や熱の集中を見る。
  
• 穴はタイトに印刷される そして、リーム加工かドリル加工を予定している。
  
• 可動部に余裕を持たせる-片側0.25mmをデフォルトの出発点とする。
  
• 肉厚の正規化 そして、ランダムな厚みのスパイクではなく、剛性のためにリブを使用する。
  

MJFの素材選択 

PA12はデフォルトですが、唯一の選択肢ではありません。材質の決定は、強度、延性、耐薬品性、色、表面仕上げにまで影響します。意図的に選択し、選択したポリマーに合わせて設計ルール（肉厚、クリアランス、後加工）を適合させます。

• PA12強度、剛性、精度のバランスが取れた、理想的な汎用製品。
  
• PA11高い靭性と耐衝撃性を持ち、スナップフィットやリビング・ヒンジに適している。
  
• ガラスまたはミネラル入りナイロン剛性と耐熱性は高いが、よりもろい。
  
• ESD対応 成績電子機器筐体については、表面抵抗率の範囲をサプライヤーに確認し、クーポンだけでなく試験部品も確認すること。

CADをアップロードする前に実行するDFMチェックリスト 

短いチェックリストを実施することで、90%の再印刷を防ぐことができる。ビューローにファイルを送る前に社内で実行し、ベンダー側に確認を依頼する。これは、最も安価な品質管理です。

• すべての壁が0.8mm以上か耐力壁や背の高い壁は1.2～2.0mmか？
• 厚い部分をくぼませたか？ そして、対向する面に≥6mmの逃がし穴を追加するか？
• 0.1～0.2mmを割り当てたのか？ ポストプリントで厳しい公差が必要な穴は？
• 可動部の間隔は片側0.25mm以上か。スナップフィットは+0.15mmですか？
• オリエンテーション、梱包密度、後処理の手順を文書化したか。 生産に必要か？
  

結論

熱、粉体の流れ、仕上げといったプロセスの物理を念頭に置いて設計することで、素晴らしい結果が生まれます。壁のバランスを取り、粉の逃げ道を作り、頭痛の種となる機械加工に予算をかけ、どのバッチも同じ挙動になるように方向性を文書化する。そうすることで、品質を管理し、手戻りを減らし、試作品から米国での生産に至るまで、単価を予測しやすくすることができます。迅速なDFMパスが必要な場合、または次の製造に第二の目が必要な場合、 エリート金型 お客様のCADを検討し、最も経済的な方法をご提案いたします。

よくある質問

常に信頼できる最小肉厚はありますか？

0.8mmは、背の低い非構造壁で広く使われている安全な最小値である。高さがあり、耐荷重性があり、熱を伴う場合は、1.2～2.0mmにする。

糸を直接プリントすることはできますか？

大きなサイズ（M6以上）についてはそうだが、耐久性と再現性のために、ほとんどのチームは下穴を印刷し、ヒートセット・インサートまたはポスト・タッピングを使用する。

平らなシール面の精度はどの程度ですか？

密閉性が必要な場合は、±0.2mmを計画し、蒸気平滑加工または機械加工を行う。

蒸気のスムージングで寸法は変わるのか？

わずかに。精度が重要な界面には0.05～0.15mmのクリアランスを追加する。