Post-Processing for Material Extrusion Additive Manufacturing

材料押出方式の金属付加製造（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... 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$1,995 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「材料押出方式の金属付加製造（積層造形）の後処理」は、金属押出成形によるパーツの後処理の通常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. This is especially true as it pertains to post-processing for the newly emerging metal material extrusion (ME) technologies as offered by Desktop Metal (also known as Bound Metal Deposition (BMD)) and Markforged (also known as Atomic Diffusion Additive Manufacturing (ADAM)). But, with the growing demand for these systems, understanding the post-processing stage of the workflow is critical.

In this report, we look at the common post-processing steps for material extrusion 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 standard and regulations as they pertain to post-processing in general.

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Chapter One: Introduction

Chapter Two: Challenges in Post-Processing Materials Extruded Parts

2.1 Part Removal
2.2 Support Removal
2.3 Washing / De-Binding
2.4 Thermal Post-Processing
2.4.1 Sintering
2.4.2 Heat Treatment
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
2.6.2 Laser Surface Finishing
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
3.4 Comprehensive Costs

Chapter Four: Post-processing OEMs and Service Providers

4.1 Post-processing Equipment OEMs
4.1.2 Thermal Treatment / HIP
4.1.3 Surface Finishing
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 Support Structures
5.2 Orientation
5.3 Internal Passages
5.4 Washing / Debinding
5.5 Thermal Processing
5.6 Surface Finishing
5.7 Machining
5.8 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

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※2023年12月に旧社名スマーテックアナリシスよりアディティブマニファクチャリングリサーチへ変更しました。米国調査会社Aditive Manufacturing Researchの調査レポートは... もっと見る

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