Post-Processing for Binder Jet Metal Additive Manufacturing

バインダージェッティングの金属付加製造（積層造形）の後処理

金属パーツの付加製造が、製造のプロトタイプから、材料の拡張、システム改良、自動化などの変化を続けている。しかし、最近まで後処理、特にバインダージェット(BJ)技術に関しては注目されてこなかった。米... もっと見る

出版社	出版年月	電子版価格	言語
Additive Manufacturing Research（旧SmarTech Analysis）アディティブマニファクチャリング	2019年8月16日	US$4,995 シングルユーザライセンス（1PC）ライセンス・価格情報注文方法はこちら	英語

Table of Contents

Summary

金属パーツの付加製造が、製造のプロトタイプから、材料の拡張、システム改良、自動化などの変化を続けている。しかし、最近まで後処理、特にバインダージェット(BJ)技術に関しては注目されてこなかった。米国調査会社スマーテックマーケッツパブリッシング（SmarTech Markets Publishing）の調査レポート「バインダージェッティングの金属付加製造（積層造形）の後処理」は、バインダージェットパーツの後処理のステップに注目し、それによって何ができて何が課題であるかについて述べている。ワークフローにおいて留意すべき、あるいは注目されないコストについて述べている。多くのOEMやサービスプロバイダ、特定のケーススタディ、現在進行中の研究について論じている。エンドツーエンドソリューションや自動化、データ最適化、ソフトウェアソリューションなどの今後の動向について論じ、後処理一般に関する法規制の現状についても記載している。

As additive manufacturing of metal parts continues to transform from prototyping to production, we’ve seen materials expand, systems improve, and automation advance. But, until recently, we haven’t seen an increased focus on post-processing, especially as it pertains to binder jet (BJ) technologies. But, with the recent resurgence of binder jet, due to its potential as a high-volume production method, understanding of the post-processing stage of the workflow is critical.

In this report, we look at the common post-processing steps for binder jet parts, 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 workflow. We will also discuss many of the OEMs and service providers that are active in this space. 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 standards and regulations as they pertain to post-processing in general.

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Chapter One: Introduction
Chapter Two: Challenges in Post-Processing Metal Parts Using Binder Jet Technologies
2.1 Powder Removal
2.2 Powder Recycling
2.3 Washing / De-binding
2.4 Thermal Post-Processing
2.4.1 Sintering
2.4.2 Infiltration and Impregnation
2.4.3 Solution Treatment Aging (STA) /Age Hardening
2.4.4 Hot Isostatic Pressing (HIP)
2.5 Machining
2.6 Surface Finishing
2.6.1 Contact Surface Finishing
2.6.1.1 Sandblasting and Shot Peening
2.6.1.2 Centrifugal Disc Finishing (CDF)
2.6.1.3 Centrifugal Barrel Finishing (CBF)
2.6.1.4 Reverse Drag Finishing (RDF)
2.6.2 Laser Surface Finishing
2.6.2.1 Benefits of Laser Surface Finishing
2.6.2.2 Limitations of Laser Surface Finishing
2.6.2.3 Laser Surface Finishing Methods
2.6.3 Electron Beam Polishing
2.6.4 Electropolishing and Electrochemical Machining (ECM)
2.6.5 Chemical Polishing
2.6.6 Chemically Accelerated Vibratory Finishing
2.6.7 Abrasive Flow Machining
Chapter Three: Cost Considerations for Post-Processing Metal AM Parts
3.1 Relative Cost Drivers by Printer Technology
3.2 Relative Cost Drivers by Process
3.2.1 Heat Treatment, HIP and Precipitation Hardening
3.2.2 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 Sintering and Debinding
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 Green State Considerations
5.3 Internal Passages
5.4 Sintering
5.5 Surface Finishing
5.6 Machining
5.7 Software
Chapter Six: Future Trends
6.1 End-to-end Solutions and Automation
6.2 Data Optimization and Industrial IoT
6.3 Software Solutions
6.4 Standards and Regulations
About SmarTech Analysis
About the Analyst
Acronyms and Abbreviations Used In this Report

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