製造業で用いる治具・工具等
製造過程で必要な治具、工具を造形します。
金属パーツをプラスチックに置き換えることで、生産効率の向上やコスト削減が可能です。
モノづくりにおける試作品
今も昔も変わらず、「試作品造形」は3Dプリンターの得意技です。
形状確認や勘合チェック、カラーマッチング等、いろいろ活用できます。
実製品や最終製品パーツ
ABSやカーボンファイバー材料の高強度プラスチックを使用して最終製品を造形します。
形状確認や勘合チェック、カラーマッチング等、いろいろ活用できます。
歯型や臓器等の医療用モデル
歯科矯正器具やマウスピース製作用の歯列モデルや、手術シミュレーションや研修時に用いる臓器モデルを造形します。
最近では、コロナ対策用フェイスシールドや人工呼吸器のパーツ造形も注目されました。
樹脂型
試作用の型を樹脂で造形することで、大幅なコストカットとリードタイム削減が可能です。
最終製品と同じ物性で試作品を作りたい場合などに最適な方法です。
実際に造形した造形物の具体例
機能性検証用モデル
熱可塑性樹脂を使用した「FDM方式」の３Dプリンターで「機能性」を求めた造形物が作成できます。
場合によっては「PolyJet方式(インクジェット方式)」も活用できます。
①ABSを使用したバッテリーケース
こちらの画像のサンプルはFDM方式の装置を活用して、ABS材料で造形したバッテリーケースです。蓋の部分にツメがあり、蓋を閉めるとカチャっと靭性を持ったツメがしっかりとはまります。
また、上蓋と下蓋っは別々に造形して後から嵌め合せているので、複数形状のマッチングを試すこともできます。
②アクリル軟質材料を使用したシーリング検証
このモデルはアクリルベースの軟質材料を使用しており、シーリング検証に活用できます。 最終製品に取り付けて水漏れやエラーを確認することで製品開発を効率化させます。
また、コンシューマー製品製作の場合は質感やグリップ感を検証することが可能です。
リアルなモデル(単色編)
造形モデルにリアリティを求めるのであれば、UV硬化性のアクリル材料を使用する「PolyJet方式(インクジェット方式)」が活躍することでしょう。
① 形状確認試作
形状確認の為の試作造形の例です。外観の確認はもちろん、内部へのパーツ組み込みがしっかりとできるか、壁厚は適正であるかなど3DCAD上では見つけづらい課題(問題)を、実物モデルを用いて検証がでるので、結果として開発の効率が上がります。
もちろん、複数形状を同時に造形ができるのでパターンテストも行えます。
② 切削や射出成型等の他工法で造形できないモデル
こちらは自転車のチェーンモデルです。一体造形をしており、造形後の組み立て作業は一切行っておりません。稼働部分にはサポート材と呼ばれる仮置きの材料が入り、それを除去することでチェーンが完成いたします。 PolyJet方式(インクジェット方式)では積層ピッチ(1層の厚み)が最小14ミクロンと微細で複雑な形状のモデルを造形できます。
リアルなモデル(フルカラー編)
① フルカラーモデル
機種によっては材料を混ぜ合わせてフルカラー造形することも可能です。
このサンプルは7種類の材料を混ぜ合わせた一体造形となっており、本体部分もグリップ部分も3Dプリンターによる造形のみで後加工の着色等は一切しておりません。
② フルカラー＋透明材料
透明度の高いクリアなモデルを造形することもできます。
透明材料を使用することでクリアモデルの造形や製品内部を可視化などに活用できます。
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