固定具の基本と方法

固定具の種類

固定具に関しては、メーカーが使用する主なタイプがいくつかあります。これらには、組立治具、検査治具、マーキング治具、溶接治具があります。

1. アセンブリ取付具: これらの取付具は、コンポーネントと製品の正しいアセンブリをサポートします。固定具の設計では、アセンブリ中に部品を位置決めして保持し、部品が正確にフィットして適切に機能するようにします。アセンブリ取付具の場合、取付具の利点には、アセンブリの速度、精度、エラーの減少、生産性の向上などがあります。アセンブリ取付具は、通常、自動車、家電製品、電子機器、航空宇宙などの業界で使用されます。
   
   
2. 検査治具:検査治具の治具アプリケーションには、ワークピースを所定の位置に配置して保持するために品質管理で使用される特定の機器またはツールが含まれます。CMMまたは座標測定機で最も一般的に使用される検査治具は、検査中の精度、再現性、および効率を向上させます。検査治具は、航空宇宙、電子機器、自動車、および精密製造で使用されます。
   
   
3. マーキング治具: これらの治具は、ワークピースに正確で一貫性のあるマーキングを作成するために製造プロセスに実装されます。マーキング治具は、マーキングの品質、効率、および再現性を向上させます。マーキングには、ブランディング、シリアル番号、製品ラベリング、バーコード、または部品識別が含まれます。とくに、レーザーマーキングは、レーザービームを使用して、さまざまな材料に正確で永続的なマークを作成します。航空宇宙、エレクトロニクス、自動車、および金属加工の業界では、マーキング治具が使用されます。   
   
   
4. 溶接治具: 溶接中にワークピースを保持および位置決めするために溶接プロセスで使用されるツールまたは装置です。これらの治具はワークピースを安定させ、正確な溶接を実現する適切なアライメントを達成できるようにします。治具の利点には、溶接品質、再現性、および生産性の向上が含まれます。溶接治具は、自動車、航空宇宙、建設、および金属加工で使用されます。

従来の方法による固定具の利点

製造や機械加工などの従来の方法は、製造業者にとって固定具の特定の利点を提供します。特定のカスタマイズを達成することができ、これにより、固定具の正確なフィットと機能性が得られます。これらの特注の固定具は、既存の製造装置またはプロセスとシームレスに統合できます。製造業者が固定具を社内で製造したり、妥当な価格で調達したりすることが容易なため、従来の方法に関連するコストは低くなる可能性があります。固定具コンポーネントを修正する必要がある場合、従来の固定具を簡単に調整または再加工できます。

従来の方法による固定具の欠点

従来の方法には利点がありますが、製造業者にとっても課題があります。固定具のコンポーネントには再現性がなく、大量の器具を注文すると、まったく同じではない部品が生産される可能性があります。生産レベルに関しては、従来の方法は非効率的であり、待ち時間が長くなります。これにより、納期の遅れ、利益の損失、ビジネスの評判の低下が発生する可能性があります。

3Dプリント固定具

固定具を製造するもう1つの選択肢は、部品を3Dプリントすることです。アディティブ・マニュファクチャリング(AM)を使えば、従来の方法では難しい複雑な形状を実現できます。この設計の自由度により、パフォーマンスと機能性を最適化できます。異なるアプリケーションや固定具の組み立てをテストするために、AMではラピッドプロトタイピングが可能です。素早くプロトタイピングすることで、設計を簡単に反復して改善できます。

また、AMでは、熱可塑性樹脂、金属、複合材、さらには特定の特性を持つ特殊な材料など、多くの材料を選択できます。具体的には、FDMプリンタでは、Nylon 6、ポリカーボネート (PC) 、ABS-CF10、ASA、PPSUなど、26種類の材料から選択できます。

リードタイムに関して、AMは複雑な工具やセットアップが必要ないため、より迅速な生産を実現し、従来の方法よりも大幅なコスト削減を実現しています。Oreck Manufacturing　社 は、FDMテクノロジーを使用したFortus 3D 生産システムを使用して、組立治具を3Dプリンタで造形しました。従来の成形と鋳造では10万ドルかかったのに対し、Oreckのコストはわずか35, 000ドルでした。65%のコスト削減は、Fortusの迅速なターンアラウンドタイムと社内で部品を造形できる機能によるものです。