SLS 3Dプリントが低電圧電気機器の製造時間とコストを削減する5つの方法

電化と自動化はかつてないスピードで発展しています。最も広く使用されている保護装置の一つが、信頼性の高い過負荷保護と短絡保護で知られるモールドケース遮断器（MCCB）です。MCCBはコンパクトで構造が複雑であり、あらゆる産業に不可欠なため、製品開発においては試作と試験が不可欠です。

従来、家電メーカーは検証用の試作品を製作するために、シリコンコーティング加工やCNC加工に頼っていました。しかし、これらの方法は加工サイクルが長く、コストも高かったため、年間数十、あるいは数百もの新製品を生産する企業にとって、このアプローチは大きなボトルネックとなっていました。

スマートエネルギーソリューションのリーダーである TPM3D の世界的に有名な顧客は、まさにこの課題に直面していました。

顧客情報

顧客は、年間売上高80億人民元を超え、140以上の国と地域で事業を展開するグローバルなスマートエネルギーソリューションプロバイダーです。ポートフォリオには、配電、端末機器、モーター制御および保護装置、産業オートメーションシステムなどが含まれます。

イノベーションを加速させるため、同社は低電圧電気機器の研究開発および試作において、TPM3D P360レーザー焼結システムと部品・粉末処理ステーション（PPS）を組み合わせたシステムを採用した。

同社は年間10,000万点以上の新電気製品を開発・製造しており、迅速なプロトタイピングと頻繁な検証が不可欠である。TPM3DのP360システムを導入したことで、MCCBケースなどの機能プロトタイプやその他の構造部品を、選択的レーザー焼結（SLS）によって直接製造できるようになった。

印刷後、各サンプルは組み立て検証と一連の機能テストを受けます。これには以下が含まれます。

組立検証における精度要件は±0.2mmと非常に厳しく、SLS部品は常にこの基準を満たしています。

材料として、顧客はTPM3Dが開発した30%ガラスビーズ強化ナイロン12であるPrecimid1172Pro GF30を使用しています。これは優れた強度、耐衝撃性、および絶縁特性を備えています。試験結果から以下のことが確認されました。

実際には、SLS で製造された MCCB ケースは射出成形部品と同等の性能を発揮し、試作と機能テストの両方に適していることが実証されています。

P360システムに加え、顧客はTPM3Dの部品・粉末加工ステーション（PPS）を導入しました。PPSは2018年にアジア初として発売されたシステムです。PPSには以下の機能が統合されています。

この自動化により、時間がかかり、安全性が低く、粉塵汚染を引き起こしやすい多くの手作業が不要になります。PPSは、国家粉塵防爆ゾーン22規格の認証を取得し、国際CE認証も取得しているため、安全性と環境保護の両方を確保しています。

その結果、清潔で整頓された効率的な作業場環境が実現し、オペレータの安全性が大幅に向上します。

SLS 3D プリントへの移行は劇的な影響をもたらしました。

SLS前:
- CNC または外注シリコンコーティングによる試作には 5 ～ 6 日かかります。
- 各 MCCB ケースの価格は 1 セットあたり約 4,000 人民元です。
TPM3D P360の場合:
- 部品はわずか 48 時間でテストの準備が整います。これにより、60% 以上の時間節約が実現します。
- コストは 1 セットあたり 700 人民元以下に削減され、80% 以上の削減となりました。