3Dプリンタ

3Dプリンタは、3Dデータを実際のカタチにすることができる機械です。

ソフトクリームを作るようなイメージで材料を積み重ねて形状を作っていきます。

3Dプリンタ 7つの造形法

3Dプリンタ機器の紹介

3Dプリンタ機器の紹介ー金属3Dプリンタ

3Dプリンタで造形するまでのプロセス

3Dプリンタ造形サービス

RP⇒AM

以前は試作用途での使用が主な目的だったため、RP:Rapid Prtotyping(高速試作)と呼ばれておりましたが、近年では従来の切削(除去)加工に対し、何もない状態から材料を追加(add)していくことから、AM:Additive Manufacturing(付加製造)とも呼ばれます。

3Dプリンタ導入のポイント

  • 造形方式は? FDM、インクジェット、光造形・・・
  • モデル材は? 樹脂、金属、砂、粉・・・
  • サポート材の処理は? 不要、手作業、溶液につける、加熱
  • 色は?  透明、白、青、黒、フルカラー
  • 造形サイズは? 100mm~1000mm ※造形サイズが大きければ良いわけではない。
  • 精度は? 0.1mm~ ※積層ピッチ=精度ではないです。
  • 予算は? 低価格10万円~高価格1億円
  • 保守・メンテナンスは? 保守なし、数十万円~
用途を絞り込む

精度が必要な用途に価格を優先して低価格な3Dプリンタを導入してしまうと、造形に失敗したり後処理(サポート除去・表面仕上げ…)が必要となり、結局大きなタイムロスとなります。逆に、簡単な形状確認のためだけにハイスペックな機種を選定してしまうと用途に見合わないコストが掛かります。造形の用途と必要な精度を把握し、目的にあった3Dプリンタを選定して下さい。

造形材料の特性を把握する

機種によって扱える材料や性質は異なります。特に機構確認や耐久性の検証などの用途では、最終製品に用いる素材に近い物質特性を持った造形材料を使えるかどうかという点にも注意して下さい。

本体価格のみで選ばない

いくつかの候補がある場合には、本体価格のみではなく材料費・造形時間・専用設備・保守費用などの初期費用も比較・検討する必要があります。また造形方式によっては複数の材料が扱えますが、交換時に廃液が発生して無駄に樹脂を消費してしまうものや、材料の使用期限が短いものなども有ります。一見安く見えるプリンタでも、ランニングコストが高かったりメンテナンス性が悪い場合があるため、総合的に判断して選定して下さい。

3Dプリンタの課題

  • 精度、解像度、積層ピッチ
  • 強度
  • 材料、色
  • 価格
  • 造形サイズ
  • モデラー、モデリング技術
  • 著作権
  • 造形時間、大量生産

課題はまだまだあるが・・・

試作に大きな効果

試作が手軽に行えるようになったので、従来はコストや期間を考慮して「試作するほどでもない」と躊躇していたものや、設計を決める過程で検討したい時などにすぐに造形して検討が可能となります。

大量生産品ではなく、単品や少量品で

金属やエンプラなども扱え、3Dプリンターの材質も向上しているため、近年では最終製品や金型・樹脂型、人体への利用が増えてきている。例)航空機ロケッエンジン部品(JAXA)、F1カー部品、3次元冷却管金型、デジタルモールド、人工関節。上記の内容から3Dプリンタを用いた製造方法では、従来とは異なる考え方が必要となります。3Dプリンターならではの形状を考え、自由な発想で設計し、構造物の特性や精度に関しては、従来の成形・加工の水準にこだわるのではなく、3Dプリンターの性能が目的の用途を満足できるかどうかに注目する。

まとめ

  • 3Dプリンタとは3次元データを積層造形により実体化する装置。
  • 数万円~1億円までの価格帯があり、造形方式も様々である。
    • 導入の際は事前の情報収集が必須である。
  • 現時点では大量生産に向かず、カスタムメイド向けモノづくりに効果的
  • 3Dプリンタ技術はこれから益々発展する可能性がある
    • 有効な活用方法を考えることが大切である。=設計力

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