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市場調査レポート

パウダーベッド方式金属付加製造のポストプロセッシング

Post-Processing for Powder Bed Fusion Metal Additive Manufacturing

発行 SmarTech Analysis 商品コード 908185
出版日 ページ情報 英文 67 Pages
即納可能
価格
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パウダーベッド方式金属付加製造のポストプロセッシング Post-Processing for Powder Bed Fusion Metal Additive Manufacturing
出版日: 2019年08月16日 ページ情報: 英文 67 Pages
概要

当レポートでは、パウダーベッド方式技術に関連したポストプロセッシング手順について調査し、コスト関連の検討事項、OEM・サービスプロバイダー、ケーススタディと最新の研究動向、全体的なワークフローにおいてポストプロセッシング手順に大きな影響を及ぼす設計、および将来の動向などについて分析しています。

第1章 イントロダクション

第2章 ポストプロセッシングPBFパーツにおける課題

  • 粉末除去
  • 粉末リサイクル
  • パーツ除去
  • サポート除去
  • サーマルポストプロセッシング
  • マシニング
  • 表面処理

第3章 ポストプロセッシングPBF部品のコスト検討事項

  • 関連のコスト促進要因:プリンター技術
  • 関連のコスト促進要因:プロセス別
  • 隠れ費用
  • 総括原価
  • 一般的な合金の比較

第4章 ポストプロセッシングOEMおよびサービスプロバイダー

  • ポストプロセッシング機器のOEM
  • ポストプロセッシングサービスプロバイダー
  • サマリー

第5章 ポストプロセッシングの最小化・最適化のための設計上の検討事項

  • パウダー除去
  • サポート構造
  • オリエンテーション
  • 内部通路
  • 熱処理
  • 表面加工
  • マシニング
  • ソフトウェア

第6章 ケーススタディ・調査

第7章 将来の動向

  • エンドツーエンドのソリューション・オートメーション
  • データ最適化・インダストリアルIoT
  • ソフトウェアソリューション
  • 標準・規制

SmarTech のアナリストについて

目次
Product Code: SMP-AM-PPME-0819-1

As additive manufacturing of metal parts continues to transform from prototyping to production environments, we've seen materials expand, systems improve, and automation advance. But, until recently, we haven't seen an increased focus on post-processing of metal parts produced using powder bed fusion (PBF) technologies.

In this report, we look at the common post-processing steps associated specifically with Powder Bed Fusion technologies, what they can achieve, and the challenges observed. We will discuss the relative cost considerations to keep in mind as well as costs that often go unaccounted for in the PBF post-processing workflow. We will discuss many of the OEMs and service providers that are active PBF post-processing, as well as some specific case studies and research that has been recently conducted. And, often forgotten, we will discuss some of the critical considerations in the design stage that can greatly influence the post-processing stage in the overall workflow. We finish with a discussion on the future trends, to include end-to-end solutions and automation, data optimization, software solutions, and the current state of standard and regulations as they pertain to post-processing.

Table of Contents

Chapter One: Introduction

Chapter Two: Challenges in Post-Processing PBF Parts

  • 2.1. Powder Removal
  • 2.2. Powder Recycling
  • 2.3. Part Removal
  • 2.4. Support Removal
  • 2.5. Thermal Post-processing
    • 2.5.1. Heat Treatment
    • 2.5.2. Solution Treatment Aging (STA)/Age Hardening
    • 2.5.3. Hot Isostatic Pressing (HIP)
  • 2.6. Machining
  • 2.7. Surface Finishing
    • 2.7.1. Contact Surface Finishing
      • 2.7.1.1. Sand Blasting and Shot Peening
      • 2.7.1.2. Centrifugal Disc Finishing (CDF)
      • 2.7.1.3. Centrifugal Barrel Finishing (CBF)
      • 2.7.1.4. Reverse Drag Finishing (RDF)
    • 2.7.2. Laser Surface Finishing
      • 2.7.2.1. Benefits of Laser Surface Finishing
      • 2.7.1.2. Limitations of Laser Surface Finishing
      • 2.7.2.3. Laser Surface Finishing Methods
    • 2.7.3. Electron Beam Polishing
    • 2.7.4. Electropolishing and Electrochemical Machining (ECM)
    • 2.7.5. Chemical Polishing
    • 2.7.6. Chemically Accelerated Vibratory Finishing
    • 2.7.7. Abrasive Flow Machining

Chapter Three: Cost Considerations for Post-Processing PBF Parts

  • 3.1. Relative Cost Drivers by Printer Technology
  • 3.2. Relative Cost Drivers by Process
    • 3.2.1. Part Separation and Support Removal
    • 3.2.2. Heat Treatment, HIP and Precipitation Hardening
    • 3.3.3. Surface Finishing
  • 3.3. Hidden Costs
    • 3.3.1. Underestimation of Surface Finish Time
    • 3.3.2. Inadequate Tools for Interior Finishing
    • 3.3.3. Tolerance Issues
    • 3.3.4. Process Knowledge
    • 3.3.5. Skills Gap
    • 3.3.6. Powder Recycling
  • 3.4. Comprehensive Costs
  • 3.5. A Comparison Across Common Alloys

Chapter Four: Post-Processing OEMs and Service Providers

  • 4.1. Post-Processing Equipment OEMs
    • 4.1.1. Powder Removal / Recycling
    • 4.1.2. Thermal Treatment / HIP
    • 4.1.3. Surface Finishing
      • 4.1.3.1. Laser Surface Finishing
      • 4.1.3.2. Electron Beam Polishing
      • 4.1.3.3. Electropolishing
      • 4.1.3.4. Electro-chemical Finishing
      • 4.1.3.5. Combined Systems
    • 4.1.4. Integrated Systems
  • 4.2. Post-Processing Service Providers
  • 4.3. Summary

Chapter Five: Design Considerations to Minimize and Optimize Post-Processing

  • 5.1. Powder Removal
  • 5.2. Support Structures
  • 5.3. Orientation
  • 5.4. Internal Passages
  • 5.5. Thermal Processing
  • 5.6. Surface Finishing
  • 5.7. Machining
  • 5.8. Software

Chapter Six: Case Studies and Research

  • 6.1. Chemically Accelerated Vibratory Finishing
  • 6.2. Electropolishing and Chemical Polishing
  • 6.3. Magneto-Rheological Fluid Finishing of Copper
  • 6.4. Laser Polishing of a Superalloy
  • 6.5. Abrasive Flow Machining
  • 6.6. Heat Treatment of Ti6Al4V
  • 6.7. Heat Treatment of AlSi10Mg
  • 6.8. The Effects of Heat Treatment on the Quasi-Static Behavior and Porosity SLM Produced Inconel 718
  • 6.9. Cracking During Thermal Treatment of PBF-printed CM247LC Nickel Superalloy
  • 6.10. Surface Finishing of PBF Parts by AFM and Electrochemical Machining in Tandem

Chapter Seven: Future Trends

  • 7.1. End-to-end Solutions and Automation
  • 7.2. Data Optimization and Industrial IoT
  • 7.3. Software Solutions
  • 7.4. Standards and Regulations

About SmarTech Analysis

  • About the Analyst
  • Acronyms and Abbreviations Used In this Report

List of Exhibits

  • Exhibit 2-1: Common Variants in Macro Polishing and Micro Polishing by Laser
  • Exhibit 2-2: Advantages of the Various AFM Classifications
  • Exhibit 3-1: Common Heat Treatments for Frequently Used Alloys in Metal AM
  • Exhibit 4-1: Selected Post-processing Equipment and Service Providers
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