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アクシス、SLS 3Dプリンター「Fuse 1+ 30W」で車種別アフターパーツを量産――開発期間を6か月から1か月に短縮

車のインテリアパネルやスマートフォンホルダーなど、アフターマーケット向けカスタムパーツを手がけるアクシス。

ECサイトでの販売を主軸とする同社にとって、新車発売に合わせた製品投入のスピードは競争力の源泉となっている。2025年4月にFormlabsのSLS 3Dプリンター「Fuse 1+ 30W」を導入した同社は、試作から量産までを一貫して社内で完結させる体制を構築。金型不要の製造プロセスにより、開発期間を従来の6か月から約1か月へと大幅に短縮した。

代表取締役の入江秀行氏に、3Dプリンターを活用した製品開発と量産の取り組みについて話を聞いた。なお、同社が使用するFuse 1+ 30Wをはじめとする機器は、Formlabs正規販売代理店のBRULEから導入している。

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Fuse 1+ 30Wで造形した車種別スマートフォンホルダー。赤いアクシスのロゴエンブレムを装着し、染色による仕上げを施している。車種ごとにダッシュボードの形状に合わせた専用設計となっている。

創業17年、車好きに「満足」を届けるアフターパーツメーカー

アクシスは東京都練馬区に本社を構え、車およびバイク向けアフターパーツの設計から開発、製造、販売までを一貫して手がけるメーカーで、2009年の創業以来、車好きに向けた製品を作り続けてきた。パートタイムスタッフを含む約30人の社員のうち、2名のエンジニアと1名のモデラーが製品開発の中核を担う。

主力製品は車用品のアフターパーツで、トヨタ、ホンダ、マツダ、スバル、日産など国内主要メーカーのスポーツタイプ車両を中心に、シフトパネルカバーやドアハンドルカバーといったインテリアパーツ、LED製品、ドライカーボンパーツなどを展開している。近年はアウトドア用品にも製品ラインを広げ、「A-TRAS」ブランドでタクティカルラックシステムなどを販売している。

アクシス、SLS 3Dプリンター「Fuse 1+ 30W」活用事例
アクシス、SLS 3Dプリンター「Fuse 1+ 30W」活用事例

Tokyo Auto Salon 2026に出展した際のブース。アクシスが手掛けるカスタムパーツの使用例が紹介された。

「世界の車好きに自分たちの『満足』を提供し続けることを目標にしています」と入江氏は語る。同社の製品はすべてECサイトを通じて販売されており、国内の大手オンラインモールで車種専用のカスタムパーツを購入できる。新車が発売されるとそれに対応したカスタムパーツをいち早く市場に投入することが求められる。このスピード感こそが、アフターパーツ市場で競争優位を築くための生命線となっている。

ECサイトでの販売という特性上、顧客は全国に広がっている。北海道から沖縄まで、車好きのユーザーが同社の製品を購入している。対面での販売ではないため、製品の品質と迅速な対応が信頼を築く上で重要な要素となる。

 

金型不要、翌日には試作品を確認できるワークフロー

アクシスが3Dプリンターを本格的に活用し始めたのは2025年4月からのこと。現在はFormlabsのSLS(粉末焼結積層造形)3Dプリンター「Fuse 1+ 30W」を2台導入し、後処理装置として「Fuse Sift」1台と「Fuse Blast」1台を組み合わせて運用している。以前はFFF方式(熱融解積層方式)3Dプリンターを試作用途で使用していたが、SLS方式の精度の高さを評価してFuseシリーズへの移行を決めた。

「FDMとSLSでは造形方式がまったく異なるので単純比較はできませんが、SLSはやはり精度が高く、ほぼ図面通りに仕上がります」と入江氏は評価する。

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アクシスの造形室に設置されたFuse 1+ 30W。
2台体制で毎日の量産に対応している。
床にはカーペットを敷き、毎日の清掃を徹底することで粉末の飛散を管理している。

製品開発のワークフローは、まず3Dスキャナーを使って対象となる車両やパネルをスキャンするところから始まる。ハンドヘルド型の3Dスキャナーは、車内の複雑な形状も高精度に取得できるため、取得した3Dデータをもとにリバースエンジニアリングを行い、CADソフトウェアで設計した後、STLデータに変換してFuse 1+ 30Wで造形する。3DモデリングはすべてCADを扱うエンジニアが社内で担当しており、外注に頼らない体制を構築している。

「今までは開発から試作品を作るのに、試作専門の企業に依頼したり、金型を起こしたりしていました。それが今では自社で翌日には試作品を確認できる。量産に入るまでのスピードも格段に上がりました」

入江氏が強調するのは、このスピードがもたらすトライアンドエラーの効率化である。設計チームとの連携もスムーズになり、量産前に起こりうる問題点を早期に発見して解決できるようになった。3Dスキャンを実施した当日中にモックアップを造形し、形状やデザインを確認。翌日には2次試作、翌々日には3次試作というペースで、毎日リバースエンジニアリングベースの試作を繰り返すことで短期間に製品設計を仕上げている。

従来の金型を使った製造プロセスでは、試作品の確認に数週間を要することも珍しくなかった。設計変更が必要になれば、その都度金型の修正や新規製作が必要となり、時間とコストがかさむ。3Dプリンターの導入により、この反復プロセスが劇的に短縮された。

 

毎日2台を回して量産品を生産

アクシスでは2台のFuse 1+ 30Wを量産用途で運用している。基本的に1日1回のサイクルで2台を同時に稼働させ、1台あたり製品のサイズにもよるが20~30点程度を造形している。2台体制にしているのは生産量を確保するためだけでなく、1台で試作を進めながら別の1台で量産を続けるという使い分けや、万が一の故障時にも生産を継続できるバックアップとしての意味合いもある。

「基本はもう量産用で使っていますので、1日に2台を1回ずつ回している形になります。1台は試作を作って、別の1台では量産をするという形で運用できます。もし故障した場合でも、もう1台が動けるようにという意味も含めて2台体制にしています」

造形後のパーツからパウダーを除去するFuse Blast。バレル式の自動粉落とし機能により、後処理の作業効率が大幅に向上した。以前使用していた他社製のブラスターと比較して、作業時間を短縮できている。

使用している材料はNylon 12(PA12)パウダーで、導入当初はガラス繊維入りのPA12 GFでスタートしたが、リサイクルパウダーと新品パウダーの配合比率の管理が難しかったことから、BRULEのアドバイスを受けてPA12に移行した。ステーなど90℃程度の耐熱性が求められる製品への対応も視野に入れていたが、リサイクル率を重視する観点からPA12での運用に落ち着いた。FormlabsとしてもSLS 3Dプリンターを初めて導入するユーザーには、最も汎用性の高いPA12でのスタートを推奨している。

造形時間についても改善が進んでいる。導入当初はビルドチャンバーの限界近くまで造形することで約20時間を要していたが、FormlabsがリリースするPreFormソフトウェアのアップデートにより、現在は約13時間まで短縮された。PreForm 3.34.0のリリースでは、レーザーの走査パターンの効率性を改善することで造形速度が向上している。レーザーが最上層全体を横断するような移動パターンに変更し、最終的な断面の形状に合わせて粒子を焼結できるようになったことで、直近のアップデート比で25%の造形速度向上を達成した。この時間短縮により、造形13時間とクールダウン3時間を合わせた約16時間のサイクルで1日1回の造形を安定して回せるようになった。

「想像以上に丈夫で、そこは期待以上でした」と入江氏は機器の信頼性を評価する。造形室の床にはカーペットを敷き、毎日の清掃を徹底することで粉末の飛散を管理。消耗品を適宜交換することで、2台を問題なく運用できているという。

 

車種別スマートフォンホルダーとラックシステム用パーツ

Fuse 1+ 30Wで量産している主力製品の一つが、車種別にカスタマイズされたスマートフォンホルダーである。トヨタのシエンタ、GRカローラ、クラウンセダン、カローラクロス、ランドクルーザー、ヤリス、プリウス、ハリアー、RAV4、ホンダのプレリュード、ステップワゴン、オデッセイ、ZR-V、N-BOX、WR-V、シビック、マツダのロードスター、MAZDA3 BP、CX-60、ロードスターND、スバルのフォレスター、WRX S4、クロストレック、日産のセレナなど、幅広い車種に対応した製品を展開している。

車種別スマートフォンホルダーとラックシステム用パーツ

実際の車両に取り付けたスマートフォンホルダー。車種ごとのダッシュボード形状に合わせた専用設計により、しっかりと固定される。運転中の視認性と操作性を両立した位置に設置できる。

「A-TRAS タクティカルラックシステム専用アルミ製マルチフック」に使用するコネクターパーツ。削り出したアルミ部品とネジで固定して使用する。耐荷重性が求められる用途で、SLS造形品の強度特性を活かしている。

造形後の製品にはいくつかの後加工を施している。同社のロゴが入った赤いエンブレムを装着し、染色による着色を施す。赤色の製品ロゴとの組み合わせは商品イメージとして力を入れてデザインしている部分だと入江氏は説明する。スマートフォンホルダーの場合、ゴム製のオーリングと組み合わせることでスムーズな可動を実現している。

「3Dプリンター品をお客様の手元にお届けしているので、表面処理には気を使っています。プリンターで造形すると灰色のような色味になりますが、手に取ったときに『これは3Dプリント品だ』と思わせない仕上がりを目指して、材料と組み合わせながら作り込んでいます」

要求される精度は0.2mm程度で、SLS造形では若干痩せて出てくる傾向があるため、その分を見込んで設計している。はめ合いの部分はテーパーの付け具合などで調整していくため、PreFormの設定を細かくいじることはせず、Formlabs純正の設定のまま造形している。

造形品の染色には紫外線に弱くなるという課題があるが、表面処理の工夫でカバーしており、入江氏は「メーカーとしての腕の見せ所」と語る。3Dプリント造形品としては、浸漬すれば数時間で染まる扱いやすさを評価している。

もう一つの主力製品がアウトドア用品ブランド「A-TRAS」のタクティカルラックシステム用アルミ製マルチフック向けコネクターである。削り出したアルミ部品をネジで固定してフックとして使用するため、丈夫さに加えて耐荷重性も求められる用途で、SLS造形品の強度特性を活かしている。

実際の車両に取り付けたA-TRASタクティカルラックシステム。アウトドアや車中泊での荷物整理に活用できる。フックやホルダーを自由にカスタマイズできる拡張性が特長となっている。

 

開発期間6か月を1か月に、金型代も不要に

3Dプリンター導入による最大の成果は、開発期間の大幅な短縮である。従来の射出成形による製造プロセスでは、開発から量産開始まで約6か月を要していた。金型の設計と製作に時間がかかるうえ、形状の変更が必要になれば金型を作り直す必要がある。これがFuse 1+ 30Wの導入により約1か月まで短縮された。

「金型を起こすと量産まで1~2か月はかかります。それが3Dプリンターなら翌日には製品を確認できるようになります。翌日にはデータを追加修正して、その翌日には造形できる。その繰り返しができるのが一番大きなメリットかなと思います」

コスト面でも効果が出ている。射出成形の場合、小物部品でも金型代として最低100万円程度が必要となる。3Dプリンターによる製造ではこの金型代が不要となり、試作費用も大幅に削減できた。同社では材料コストを「製品重量(g)×1.2(パウダーが20%残る想定)×パウダー単価(同社の場合は1gあたり13円で計算)」という計算式で算出しており、これに電気代と人件費を加えて製品コストを管理している。

ただし、入江氏は生産数量によるコスト構造の違いも冷静に分析している。「数量が300個以上になった場合は射出成形の方がコストも抑えられます」。3Dプリンターによる製造は、多品種少量生産や頻繁な設計変更が求められる製品開発において真価を発揮する。車種ごとに異なる形状が求められるアフターパーツは、まさにこの特性に合致した製品カテゴリーといえる。

設計の自由度も大きなメリットとして挙げられる。樹脂を型で製造する場合は抜き勾配などの制約が生じるが、3Dプリンターではそうした制限から解放される。「一番大事なのは自由な設計で造形できること。型で製造すると抜けの問題もあっていろいろ制約が出てきてしまいますが、3Dプリンターだとそこから解放されて短期間で設計、試作、製造ができます」

顧客対応の面でも効果が表れている。従来は顧客から製品の改善要望を受けても、金型の修正や再製作に時間とコストがかかるため、迅速な対応が難しかった。3Dプリンターの導入により、設計に問題があった場合や顧客からの指摘にもすぐに対応できるようになった。ECサイトでの販売では顧客からのフィードバックが直接届くため、この対応スピードは顧客満足度に直結する重要な要素となっている。

 

量産品として販売する企業は業界でも稀

入江氏によると、アフターパーツ業界において3Dプリンターで造形した製品を量産品として顧客に販売している企業は、同業界ではほとんど見かけないという。多くの企業が3Dプリンターを試作用途にとどめている中、アクシスは量産工程にまで踏み込んで活用している点で先行している。

「量産品としてお客様に販売している企業はあまり見かけません。車のアフターパーツ業界の中では、3Dプリンターを量産に使っていることは、当社の強みになっていると思います」

この優位性を支えているのが、BRULEによるサポート体制である。導入時の材料選定に関するアドバイスから、Fuse Blastの不調が発生した際の対応まで、継続的なサポートを受けている。「十分満足しています。問題が起きることがゼロではないので、そのときの対応は電話すれば対応してもらえますし、安心感があります」と入江氏は評価する。

量産に3Dプリンターを活用する上での課題として入江氏が挙げるのは、後処理工程における人手の問題である。粉落としやブラスト処理など、造形後の工程には人の手がかかる。「そこから量産品に持っていくまでのプロセスの中で、どうしても人の手がかかるので、最初は流れを作るのに苦労しました」。現在は工程の標準化を進め、安定した量産体制を確立している。後処理も染色もすべて社内で完結させる体制を構築したことで、外注に依存しない機動的な生産が可能となった。

 

4台体制への増設を計画、業界のパイオニアを目指す

今後についてアクシスでは、Fuse 1+ 30Wをさらに増設する計画がある。

「更に増やしてフルに回していきたい。ここまでやってきているので、さらにこの業界でデータを使った商品開発でも、パイオニアとは言わないですけど、先行してうまくいければいいなと思っています」

入江氏は3Dプリンターの活用について、ECビジネスとの親和性の高さを強調する。「ECサイトの場合は本当にスピード感が勝負で、新しい車が出たときにそれに付随する商品をすぐ出せるか出せないかで決まってきます。そこは3Dプリンターがあると自分がやりたいことを達成できると思います」

アフターパーツ業界における3Dプリンター活用の可能性について、入江氏は「基本的に大きくは変わっていませんが、3Dプリンターの導入によって開発と生産のスピードが飛躍的に速くなると思います」と展望を語る。毎日の造形サイクルを回せるだけのヒット商品があれば、複数台導入のメリットは大きい。

金型レスで設計の自由度と開発スピードを両立し、精度と強度を兼ね備えたFuse 1+ 30Wは、アクシスのようなECを主軸とするアフターパーツメーカーにとって、競争力を支える重要な製造設備となっている。

 

会社情報

株式会社アクシス
〒179-0084 東京都練馬区氷川台3-7-6 メルヴェーユセイワ1階
代表取締役:入江秀行
TEL:03-6912-3406
FAX:03-6912-3407

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ホタテの廃棄貝殻を使用した3Dプリンター素材で作られたベンチ「HOTABENCH(ホタベンチ)」が大阪万博にて展示されましたー甲子化学工業株式会社様

甲子化学工業株式会社と清水建設株式会社が開発したホタテの廃棄貝殻をベースに作られた建築用3Dプリンターで造形されたベンチ「HOTABENCH(ホタベンチ)」が大阪万博にて展示されました。
このプロジェクトの製品形状の検討等において、FormlabsのSLS方式3Dプリンター「Fuse1」が使用されました。
本記事では、甲子化学工業株式会社が開発した材料の秘密とその誕生秘話をご紹介します。

甲子化学工業株式会社について

1969年創業の甲子化学工業株式会社(大阪府大阪市)は、「ものづくりで社会課題を解決する」ことを使命に掲げるメーカーです。 プラスチック成形技術を基盤としながら、近年は特に廃棄物のアップサイクル(再資源化)に注力されています。 その代表的な取り組みが、廃棄ホタテ貝殻を主原料とした環境配慮型素材「SHELLTEC(シェルテック)」の開発と、それを用いたサステナブルなヘルメット「HOTAMET(ホタメット)」であり、国内外で大きな注目を集めています。

甲子化学工業株式会社様のホームページはこちらから

HOTABENCH(ホタベンチ)と革新的なサステナブル素材

甲子化学工業株式会社が次なる一手として、清水建設株式会社と共同で開発したのが「HOTABENCH(ホタテベンチ)」です。 これは、2025年開催の大阪・関西万博にも常設展示されていた、ホタテ貝殻の形状を模した印象的なデザインのベンチです。

このベンチは、建設用の大型3Dプリンターを用いて製造されており、その材料に大きな特徴があります。 ベンチ1台あたりに約40kgもの廃棄ホタテ貝殻が使用されており、これは従来工法(100%コンクリート)と比較して約300kgのCO2削減にも貢献します。 砂の代替としてホタテ貝殻を原料とする特殊なモルタル(繊維補強モルタル「ラクツム」)を活用することで、廃棄物に新たな命を吹き込みました。

出典:甲子化学工業株式会社「HOTABENCH」特設サイト

ベンチ開発にFormlabsのFuse1が使用されました。

「廃棄ホタテ貝殻」という天然由来の廃棄物を、安定した品質を持つ工業製品の「素材」へと昇華させるプロセスは、容易ではありません。 特に、3Dプリンターで使用する粉末材料として最適な配合(貝殻の比率、粒度、バインダーとの親和性など)を見つけ出すためには、膨大なパターンの試作と検証が必要です。

甲子化学工業は、この革新的なサステナブル素材(SHELLTEC及びその派生素材)を用いたベンチの開発プロセスにおいて、FormlabsのSLS方式3Dプリンター「Fuse」を活用されました。

Fuse(SLS方式)は、金型を必要とせず、粉末材料から直接、高精細な試作品や実用部品を造形できます。

甲子化学工業は、建設3Ⅾプリンターを造形するベンチ形状の検討において、Fuse1を活用することで、「試作→検証→改良」の開発サイクルを劇的に高速化することに成功しました。

Fuseによる迅速な形状の検証で得られた知見とノウハウが、今回の「ホタテベンチ」の開発にも活かされています。 Formlabsの技術は、革新的な素材を活用した製品開発の最前線においても、企業の挑戦を強力にサポートしています。

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デスクトップ機器向けに開発された金属フィラメント

金属を造形できる3Dプリンターが増えてきています。しかしその多くが粉末状の材料を使用したり、高額でサイズも大きいため、オフィスに置くことが難しいものばかりです。そのため、需要はあるけれども購入に至らないケースがほとんどでした。
そんな中登場したのが、従来よりも10分の1程の値段で購入できる3Dプリンターで造形が可能な第一セラモ株式会社の金属フィラメント。デスクトップという3Dプリンターの中では小型で安価なプリンターを使用して造形でき、何も加工しなくても造形後素手で触ることができる安全性を兼ね備えた製品がでました。

金属・セラミックスを製造する会社、第一セラモ様

デスクトップ機器で使える金属フィラメントを提供しているのは、滋賀県東近江市に所在する第一セラモ株式会社(以後第一セラモ社と記載)です。金属およびセラミックス部品を製造するための材料として、粉末と樹脂の混練物を製造している会社で、新たにFDM3Dプリンターのフィラメントが開発されました。
通常金属を溶かすのには1400℃以上の加熱が必要ですが、第一セラモ社のフィラメントは240℃で溶かして造形できるので、金属の造形でも低温で処理することが可能になっています。また、従来の技術では造形後に硝酸などを含む溶液での脱脂加工が必要でしたが、こちらのフィラメントは炉で焼く脱脂焼結のみで完結します。
第一セラモ社独自の製法で、粉も硫酸も使わずに金属を造形できるだけでなく、こちらの金属フィラメントはFDM3Dプリンター世界シェアNo.1のUltimaker社が発売するSシリーズで造形が可能です。


安全に配慮したフィラメントの仕組みについて

フィラメントは金属の粉を樹脂で固めて作っており、実際にFDM方式の3Dプリンターで造形する時に樹脂が溶けることで、パーツの形を形成しています。その後、炉でじっくり熱する事により、樹脂の部分だけが溶けて高精度の金属パーツが完成します。炉は島津製作所様が提供している炉を採用しています。

また、造形の際に、Ultimaker社のS7プリンターを使用することにより、空気中に樹脂を溶かした時に出る嫌な匂いを除去することができます。Ultimaker S7にはエアーフィルターを搭載することができ、プリンター内部および外部に有害な物質や嫌な匂いが出るのを防ぐことができます。それに加えて、ノズルもワンタッチで交換できるなど、ユーザーへの細かい配慮が特徴も兼ね揃えています。

現在の取り組みについて

第一セラモ社ではステンレスに加え、純銅、チタンなども造形できるフィラメントを開発しています。また、素材メーカーが要望する粉末にも対応するなど、日々研究をされています。

今回ご紹介しましたフィラメントと対応するプリンターに関してはこちら
金属フィラメント:https://www.brule.co.jp/materials/material-brands/daiichi-ceramo.html
対応プリンター :https://www.brule.co.jp/ultimaker/ultimaker-3d-printer/ultimaker-s7.html

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3Dプリンターで茶室を作る 三菱地所様

ドバイ・デザイン・ウィークに展示された三菱地所様の作品、茶室パビリオンが展示されました。こちらのプロジェクト、Brule Japanも協力させていただきUltimakerの3Dプリンターを利用して茶室バビリオンを建設しました。使用したプリンターはUltimakerのSシリーズを使用、釘なども一切使わず全て3Dプリンターのみでパーツを作ることに成功しました(畳の部分を除く)。約40日に渡って制作された茶室バビリオンの深層をご紹介します。

茶室の設計をクリエイティブに

制作された茶室バビリオンは高さ2メートル、幅2メートル、奥行き2.5メートルに及びます。茶室の全構造をデザインしてから988個のパーツにモデルを細分化してデザインされています。細分化されたパーツを今度はUltimaker Sシリーズを使って、パーツの造形が行われました。
三菱地所様にデザインいただいたものを、Brule Japanが造形し、約4000時間かけてパーツを作らせていただきました。試行錯誤を繰り返しながら、一つ一つ丁寧に造形し、三菱地所様のプロジェクトに貢献させていただきました。
使用されているフィラメントはPolymaker社が販売しているPolywoodという木材を含んだ樹脂を採用することで、茶室独特の木の材質も表現することに成功しました。

ネジも釘も使わず3Dプリンターのみでパーツを作った秘密

造形したパーツ各所にホゾと呼ばれる差し込み栓で繋ぐ「ホゾ継ぎ」と呼ばれる日本伝統工法を採用することで、釘やネジを使わず、全て木製の素材で設計することに成功しました。
ホゾもUltimakerの3Dプリンターを使用して作られており、1938枚をUltimakerのSシリーズで造形しています。金物を使わないからこそ出る特徴な魅力と日本の茶室を思わせるデザインになり多くの方にものづくりの魅力だけでなく、日本独特の伝統文化や3Dプリンターの可能性を伝えられる作品に仕上げることができました。

展示会の様子

ドバイ・デザイン・ウィークの展示会では茶道のデモンストレーションも行われ、様々なメディアに取り上げられる展示になりました。
素晴らしいプロジェクトに参加させていただける機会をくださった三菱地所様、Brule Japanも協力させていただき本当にありがとうございました。
これからも皆様のご活用を心より応援しております!

© DUA Photography Studio

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Form 4 レビュー

お客様の声が続々

2024 年 4 月 17 日、Formlabs は、速度、精度、信頼性、材料の多様性において業界標準を再定義する次世代の樹脂 3D プリンターであるForm 4を発表しました。Form 4 とその生体適合性バージョンであるForm 4Bは、長年にわたる画期的なハードウェア、ソフトウェア、材料科学のイノベーションに基づいて構築されており、比類のない速度、精度、信頼性を実現します。 

Form 4/B は 3D プリントの基準を再定義しますが、私たちの言うことを鵜呑みにする必要はありません。このレビューのまとめでは、3D プリントの専門家が Form 4 について何と言っているかを見ていきます。

テックレーダー

「コンパクトな形状でハイエンドの生産品質のプリントを実現する優れた樹脂 3D プリンター。」

アラステア・ジェニングス、TechRadar

Alastair Jennings 氏は、 TechRadarで Form 4 の熱烈なレビューを書いています。彼はまずエコシステム全体を見て、「専門的な材料の幅広い選択と、洗浄および硬化機や仕上げステーションを含む高品質のエコシステムにより、これは市場で最も完全でユーザーフレンドリーなオプションの 1 つになっています」と述べています。また、機能を詳しく説明する前に、広範な材料ライブラリが提供する使いやすさと柔軟性についても指摘しています。

「Form 4 は、これまでの 3D プリンターの中で最も高速で、最も正確で、最も詳細なプリントを実現しており、感銘を受けています。」

アラステア・ジェニングス、TechRadar

ジェニングス氏は、Form 4 の開梱について詳しく説明し、外観、サイズ、セットアップのしやすさの点で Form 3+ との類似点を指摘しています。印刷のテストに移ると、サポート付きの大型モデルはサポートから落ちて失敗する可能性があることがわかりました。ただし、この問題は多くの高速プリンターで発生しますが、Form 4 の高度なセンサーがこの問題を軽減するのに役立ち、PreForm で生成されたサポートに切り替えることで 100% の印刷成功率を達成したと述べています。 

ジェニングス氏は Form 4 と Creality K1C を比較し、少量生産では Form 4 の方が時間が短縮されることを発見しました。Form 4 で 3DBenchy モデル 9 個を印刷するのに 1 時間 12 分かかりましたが、同じタスクを Creality K1C で印刷すると、サポートありで 15 時間 47 分と大幅に長くなりました。さらに、Form 4 の印刷は品質が高く、細部までよく表現され、サポートの除去も簡単でした。 

「印刷品質と信頼性は抜群で、全体的なユーザーエクスペリエンスは大きな前進を示しており、これは現場での試作、モデル化、製造を希望する企業にとって実行可能なソリューションとなっています。」

アラステア・ジェニングス、TechRadar

(画像提供: アラステア・ジェニングス)

後処理については、「ウォッシュおよびキュア マシンはオプションではあるものの、最良の結果を得るにはほぼ必須であり、クラス最高のマシンの 1 つです」と指摘されています。 

最終的に、ジェニングス氏は「強化されたユーザー エクスペリエンスと追加機能により、Form 4 は Form 3+ からアップグレードする価値があります」と述べ、「市場で最も信頼性が高く、高品質で、最も汚れにくい樹脂 3D プリンターを探している人にとって、この価格帯では Form 4 に匹敵するものはほとんどありません」と述べています。

TechRadar のスコアチャート
価値競争力のある価格で卓越した品質。4.5
デザイン効率的な樹脂システムを採用した、洗練された使いやすいデザイン。4.5
特徴高度な印刷のための革新的な機能が満載です。5
パフォーマンススピードと精度において競合他社を上回ります。5
合計業界標準を確立する優れた 3D プリンター。5

「Form 4 は、精巧なディテールや複雑なオブジェクトに対する精度、品質、信頼性という 2 つの点で特に優れています。[…] 比類のない一貫性の容易さを提供します。テスト中、8 リットルの樹脂 (透明、グレー、黒) が 1 つも問題なく使用されました。これは、故障が頻繁に発生する最高級の安価なプリンターとは対照的です。」

アラステア・ジェニングス、TechRadar

完全なレビューはこちら

3Dプリント.com

3DPrint.comの Jay Rincher 氏にForm 4Form WashForm Cure様々な樹脂を見せて、彼の感想を聞いてみました。樹脂 3D プリントの初心者である彼は、最初は少し緊張していましたが、「ワークフローが非常にシンプルで、スライサーが非常に直感的であることがわかったので、1 時間ほどでこれらのマシンを使えるようにトレーニングできない人はいないと思います。」

リンチャー氏は、開梱、セットアップ、印刷、後処理の全プロセスを順を追って説明します。開梱とセットアップは、プリンターのタッチスクリーンに明確なプロンプトが表示されるため簡単でしたが、大型パーツの洗浄用に最大 15 リットル入る Form Wash 用のイソプロピル アルコールの調達に問題がありました。 

リンチャー氏はPreForm が直感的であると感じましたが、最大の問題はモデルにカップが付いていることでした。PreForm の機能ではカップを自動的に排出できませんでした。この点はさておき、「印刷プロセス自体は簡単です。このマシンの使用に習熟する必要はまったくありません。プラグ アンド プレイなので、樹脂印刷に不慣れな従業員のオンボーディングも非常に簡単です」と同氏は言います。

「レジン プリントは臭い、汚れ、危険などと言われることがよくあります。多くのローエンド デバイスでもおそらく同じだと思いますが、Form 4 ではまったく逆の体験ができました。プリント体験はおおむねスムーズで、手間がかからず、一貫性がありました。」

ジェイ・リンチャー、3DPrint.com

リンチャー氏のテストプリントには、模型、イヤリング、糸が通るハンド トイ、歯の模型などが含まれていました。彼は、複数プリントされたコンポーネントは同一であり、ハンド トイの糸は試したすべての素材で機能することを発見しました。

「高速 SLA 印刷を自社の機能に追加したいと考えている企業は、このマシンが自社のニーズに合っているかどうか確認してみることをおすすめします。」

ジェイ・リンチャー、3DPrint.com

完全なレビューはこちら

検証済み

私たちは、Adam Savage の Testedチームに Form 4 と樹脂を送りました。48 分間のビデオで、Norm Chan が Form 4 について詳しく説明しています。内容は次のとおりです。 

  • 樹脂プリンターでの3Dプリントの仕組み(さまざまな硬化システムを含む)
  • Form 4のマスクステレオリソグラフィー(MSLA)技術
  • フォーム4の設定
  • Form 4とForm 3+の比較
  • Formlabs テクニカル プログラム マネージャー Cole Durbin との会話 
  • Formlabs 共同創設者兼 CEO の Max Lobovsky 氏との会話
  • Form 4で趣味のモデルを印刷する体験
  • フォーム4のレビュー

Chan 氏は、SLA と MSLA の技術を詳しく説明した後、プリンターをセットアップしながら、各コンポーネントの動作と Form 3+ との比較について説明しながら、Form 4 のセットアップ プロセス全体を概説します。Chan 氏の Form 3+ に関する経験は明らかであり、Form 4 の技術と消耗品のアップデートに関心のある既存の Form 3+ ユーザーに洞察を提供します。

「Formlabs エコシステムの利点は今も健在です。私が [Form 4 について] 気に入っている点は、印刷が速く、監視が速く、信頼性が高く、非常に優れた樹脂の堅実な品質です。」

ノーム・チャン、テスト済み

Chan のビデオは、テクニカル プログラム マネージャーの Cole Durbin 氏とともに Form 4 のテクノロジーを詳しく調べるために Formlabs 本社を訪問した際の映像も含まれており、従来のレビューの範囲を超えています。Formlabs の共同設立者兼 CEO の Max Lobovsky 氏とのインタビューでは、2 人がソフトウェアや素材など、ユーザーのフィードバックに応えて製品を開発することについて話し合っています。 

テストプリントを行った後、チャン氏は自身の経験とプリンターの性能について次のように語っています。「まず第一にスピードです。Form 4 は実際には約 3 倍高速です。グレーの樹脂を使用して 100 ミクロンでテストしました。」プリントされたモデルのより細かいディテールに注目し、マクロレンズで見た段階的な改善と、フィットするパーツの寸法精度について言及しています。 

チャン氏は趣味の部品の印刷に主に注力していますが、「樹脂プリントや 3D プリント全般に携わって長年学んだことは、反復時間、ワークフロー時間、印刷を循環させる速度が本当に重要であるということです。また、プロトタイプ作成や設計を行う場合は、モデリング ソフトウェアに費やす時間と印刷と反復に費やす時間のバランスを取る必要があります。」と述べています。 

結局のところ、彼は Form 4 についてこう語っています。「これは、一日中小さなミニチュアを印刷するために作られたプリンターではありません。エンジニアリング部品、セラミック部品、シリコン部品、このエコシステムで入手できるあらゆる高級で珍しい材料を印刷するために作られたプリンターです。」  

詳細を知り、会話を聞くには、Chan による Form 4 の Tested レビュー全体をご覧ください。

バニー:スタジオの分解

「Formlabs のエンジニアリング チームの徹底ぶりにはいつも感心しています。分解するたびに多くのことを学びますし、古いモチーフに新しい工夫が加えられているのを見るのは楽しいです。」

アンドリュー・シェイン・ホアン、バニー:スタジオ

私たちは、MITで電気工学の博士号を取得し、ブログ bunnie:studios の創設者でもある研究者 Andrew Shane Huang 氏に、Form 4 プリンター 2 台を送りました。Huang 氏は、「プリンターの分解を行う機会に飛びつきました。Form 1Form 2Form 3世代でも同じことができたことを嬉しく思っています。プリンター 1 台を分解するプロセスから多くのことを学ぶだけでなく、熾烈な競争が繰り広げられる業界で、成功したハードウェア スタートアップがどのようにして確立されたプレーヤーに成長するかについて、独自の視点も得られています」と述べています。

詳細な投稿で、Huang 氏はまず SLA 3D プリンター市場の背景を説明し、その後、わかりやすい図表を使って Formlabs の光処理エンジンの進化について説明しています。Form 4 の光処理技術について、Huang 氏は次のように語っています。「私は 3D 印刷技術の専門家ではありません。主にこうした分解作業を通じて 3D 印刷技術に触れていますが、第一原理の観点から、信頼性、均一性、造形量など、LCD を UV の光変調器として使用することに関して多くの課題があることがわかります。」

「以下のテストプリントを実行するのに 1 時間ちょっとかかるのは、私のワークフローが追いつけないほど速いです。このスピードでは、3D モデルの準備とプリントのクリーニングと仕上げに費やす時間の合計が、プリントの実行にかかる時間よりも長くなります。そのため、私がエンジニアとオペレーターの両方を兼務している私のショップでは、追いつけないほど速いのです。」

アンドリュー・シェイン・ホアン、バニー:スタジオ

(画像提供: Andrew Shane Huang)

その後、Huang 氏は読者に Form 4 の開梱、セットアップ、外観上の特徴を説明してから、内部に踏み込みます。Huang 氏は、「Formlabs は、自社のプリンターを使用して出荷製品の部品を製造することで、実践しています」と述べています。これには、「プリンターに付属する六角レンチのセットは、気の利いた 3D プリント ホルダーに隠されています」とサービス プラグが含まれます。Huang 氏は、「LCD パネルで私が本当に気に入ったもう 1 つの小さなディテールは、HDMI ケーブル用の 3D プリントされた保持クリップです。これはおそらく、Formlabs 独自のSLS プリンターの 1 つでナイロンから作られたものだと思います」と付け加えています。

その後、分解が始まり、Huang 氏はプリンターの内部を詳しく調べ、LCD、光源アセンブリ、駆動エレクトロニクス、関連コンポーネントなど、内部のハードウェアを詳細に説明します。Huang 氏のレビューには、コンポーネントの動作を説明する詳細な写真と図が含まれています。Formlabs 以外の技術の詳細な説明を求めている人にとって、Huang 氏はその期待に応えてくれます。 

右ボディパネルのないForm 4 3Dプリンター

Huang 氏は、「右側のボディ パネルを外すと、マザーボードが現れます。4 本のネジを外すとパネルが外れます。修理としては最高の経験です!」と述べています。(画像提供: Andrew Shane Huang)

プリンターから取り外されたForm 4のLCDパネル

黄氏は「LCD パネル自体は、側面のボディパネルと同じくらい簡単に修理できます。8 本のネジを外すだけで、簡単に取り外せます」と語っています。(画像提供: Andrew Shane Huang)

Huang 氏は最後に、注目すべきその他の機能について次のように語っています。「ケースの蓋の底にある新しいフォーム シールが気に入りました。[…] プリンターの動作中に臭いが少なくなったことに気付きました。私のような小さな都会のオフィスでは、樹脂の臭いは迷惑なので、この生活の質の向上はありがたいです。」

「私にとって、Form 4 の印刷時間が大幅に短縮され、樹脂の臭いが軽減されたことは、3D プリントを実行する際の障壁を大幅に軽減するのに役立ちました。Form 4 をもっと使いたいと思っています。」

アンドリュー・シェイン・ホアン、バニー:スタジオ

完全なレビューを読む

フォーム4を見たい!

私たちの三ノ輪オフィスと東京大学様と一緒に運営している3DPATCでご覧いただけます。

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3Dプリント ケーススタディ

透明な部品を造るには?

様々な用途で使用

ガラスやアクリルなどの透明素材は、消費者向け製品、工業用途、医療など、さまざまな用途に使用されています。しかし、透明部品の試作や少量生産は従来の方法ではコストがかかり、効率も悪いため、「透明部品を 造形できるのか」という疑問が生じます。

答えは、適切な技術と素材を使用すれば、可能です。

ステレオリソグラフィー (SLA) 3D プリントでは 透明な造形物を後処理によって透明にすることができます。Formlabs の最新の樹脂 3D プリンター Form 4 と大型の Form 3L は、剥離力を軽減する柔軟な樹脂タンクを使用することで透明度をさらに高め、滑らかな表面仕上げのより透明な部品を生み出します。

半透明および透明な 造形品を製造するための材料は複数あります。

  • クリア レジンは 、非常に透明な 材料で、高速で高精度、透明で強力な機械的特性を保有し、簡単に造形が行えます。流体工学、金型製作、光学、照明、内部機能の展示、および半透明性が必要なあらゆる部品に最適です。
  • Elastic 50A Resin は、半透明で柔らかく伸縮性のある材料です。通常はシリコンで製造される部品の試作に最適です。 
  • Flexible80A 樹脂は 、より硬くソフトな手触りの半透明材料です。ゴムや TPU の柔軟性を検証するのに最適です。
  • BioMed Clear Resinは、長期間の皮膚 (>30 日)、呼吸ガス経路、粘膜膜との接触 (>30 時間)、または短期間の骨、組織、象牙質 (<24 時間) を必要とする生体適合性があり、透明で硬く、強度があり、耐摩耗性のある材料です。 
  • BioMed Elastic 50A 樹脂は、快適性と長期皮膚接触 (>30 日) または短期粘膜接触 (<24 時間) を必要とする生体適合性アプリケーションに適した、柔らかく、弾力性のある透明な材料です。
    Flex 80A 樹脂は、耐久性と長期皮膚接触 (>30 日) または短期粘膜接触 (<24 時間) を必要とする生体適合性があり、硬く、柔軟性のある透明な材料です。

このガイドでは、様々な用途向けに透明な3D プリント部品を作成するためのさまざまな仕上げ方法についてご説明します  。透明性を実現する簡単な手法から、光学的に透明な部品を作成するためのニッチなテクニックまで、さまざまな方法をご紹介します。

透明な材料で造形する方法

クリアで透明な 造形品は、透明試作品の造形、内部の空洞や詳細の表示、LED の収容、ウィンドウの作成、または透明な解剖モデルや医療機器のプリントに最適です。

Formlabをご使用のお客様は、Clear Resin を使用して、 カメラ用の完全に光学的に透明なレンズ、  タイムズ スクエアの フレネル レンズ インスタレーション用のタイル、ライト パイプ、プリズム、 ミリ流体デバイスなどを作成しました。

Formlabs のアプリケーション エンジニアである Amos Dudley 氏は、 完全に 3D プリントされたカメラ用のレンズを設計し、3D プリントしました。

FAQ: アクリルを 3D プリントできますか?

はい、ただし注意点があります。ポリメチルメタクリレート(PMMA)は一般にアクリルと呼ばれ、ガラスよりも耐久性のある代替品としてよく使用される透明な熱可塑性プラスチックです。熱溶解積層法(FDM)3Dプリンタで造形することは可能ですが、材料自体が有毒で歪みやすいため、あまりお勧めはできません。FDMプリンターの場合は解像度が低いため、3Dプリントされた部品は半透明になります。

アクリルのような完全に透明な部品を 3D プリントする場合は、SLA 3D プリンターでクリアレジンを使用してプリントし、この記事で説明した方法のいずれかを使用して 3D プリントした部品を後処理して完全に透明にすることをお勧めします。アクリル スプレーの使用は、透明性を確保する方法の 1 つです。

透明 3D プリントの後処理方法

クリア レジンで 3D プリントしたパーツの後処理には、いくつかの手法でテストしました。手作業によるサンディング、クリア コー​​ティング、および樹脂の浸漬について説明します。

各仕上げオプションには、パーツに必要な透明度と表面仕上げの度合いに応じて、様々な技術が必要です。

手作業による研磨と研磨

用途: 手作業によるサンディングと研磨は、細部の少ない単純な形状には効果的ですが、複雑なモデルの仕上げにはあまり適していません。この方法では、完全な光学的透明性を実現するのは非常に困難です。

透明な部品を手作業で仕上げるには、非常に細かい粒子まで研磨する必要がありますが、少し努力すれば、拡大鏡のように透明になるまで研磨して磨くことができます。

ただし、手作業による仕上げですべての層状線を完全に除去するのは非常に困難です。部品を光に対して浅い角度で持つと、微細な傷が見える場合があります。

手順: さまざまな粒度のサンドペーパーを使用して表面を滑らかにし、アクリルクリーナーとマイクロファイバークロスで部品を磨きます。

3000 グリット付近では、透明な 3D プリント部品は光沢があり、手触りが非常に滑らかになります。12000 グリットでは、反射します。

400 から 12000 グリットまでの 200 刻みのサンドペーパーとマイクロメッシュ パッドを使用して、ゆっくりと慎重に部品をグリット レベル間でクリーニングし、前のレベルの傷を取り除いてから次のレベルに進みます。

当社のサポート サイトでは、 アクリル スプレーによる仕上げのオプションを含む、手作業によるサンディングの簡単な視覚的なステップ バイ ステップ ガイドを提供しています。

ヒント:半透明にするだけでよい場合は、ミネラル オイルを使用して均一な仕上がりを作り、分け目の明るい部分を隠します。

私たちは、手作業によるサンディング、スプレーコーティング、樹脂の浸漬など、透明な 3D プリントを研磨するさまざまな方法をテストしました。

スプレーコーティング

用途: スプレーコーティングは、ディテールをあまり損なうことなく、パーツの透明度を向上する簡単で迅速な方法です。この方法は、通常のサンディングや研磨では届きにくい複雑なディテールをコーティングできるため、あらゆる種類のモデルに効果的です。

クリアコーティングだけでも、層状の線を隠し、黄ばみや意図しない後硬化の原因となる紫外線暴露から部品を保護するのに役立ちます。滑らかでガラスのような表面仕上げをお求めの場合は、コーティングの前に手作業でサンディングと研磨技術を実行してください。クリアコーティングの前にサンディングを多く行うほど、透明度が高くなります。この追加ステップは、パッケージ、ボトル、マイクロ流体など、完全に透明なプラスチックのように見える後処理プロトタイプに最適です。

手順: 3D プリントのクリア コー​​ティングには、安価なスプレーから専用の部屋とツールを必要とする製品まで、いくつかのオプションがあります。

  • 汎用クリアコートスプレー塗料:高品質で手頃な価格のスプレーが多数あります。2K クリアコートの使用をお勧めします。
  • 自動車用スプレー:高固形分アクリルウレタン クリアコートは、非常に高い光沢があり、自然乾燥および焼き付け条件向けに設計されていますが、スプレーガンとスプレー専用のスペース、およびベースコートが必要です。

スプレー塗装の場合は、イソプロピルアルコール (IPA) で洗浄済みの清潔で乾燥した部品から始めます。黄ばみの原因となるため、スプレーする前に部品を後硬化しないでください。部品を自然乾燥させます。完全に乾燥したら、ほこりのない環境で 2 ~ 3 回スプレー塗装します。

ヒント:有料ですが、自動車ボディショップでは、Lesonal Universal Clear などのスプレーを使用してコーティングをしてくれる場合があります。ほとんどの場合、これらのショップでは、塗装前に部品の表面を洗浄して準備するために、ナフサなどの軽い溶剤を使用します。

タイムズスクエアのインスタレーション「  Window to the Heart」では、Formlabs と Aranda/Lasch のチームが自動車ボディショップと協力し、各タイルに Lesonal Universal Clear をスプレー塗装しました。

樹脂コーティング

用途: この方法は、非常に透明な部品が必要な場合に最適で、レンズや部品の内部への窓など、平坦またはほぼ平坦な表面でのみ機能します。

樹脂ディッピングにより、非常に滑らかで、表面反射がクリアでシャープな部品が得られます。

この技術を使用すると、他の SLA 素材で印刷された部品の仕上がりをさらに滑らかにすることができますが、細部が損なわれる可能性があります。

手順: 必要に応じて、注射器から滴下するか、パーツを浸して、透明樹脂をパーツに塗布します。粘性のある樹脂がパーツの層や傷を埋め、完全に滑らかな表面を形成します。

樹脂の層は、層線をなくしながらも、できるだけ薄くする必要があります。気泡があれば注射器で取り除きます。 適切な設定を使用してパーツを完全に後硬化させてから、反対側でも浸漬と後硬化の両方のプロセスを繰り返します。

3 段階の樹脂浸漬レンズ。最後のレンズは左側です。

注:浸漬プロセスにより、レンズの焦点距離がわずかに変化します。3D プリントされたカメラ レンズ用に、Formlabs のアプリケーション エンジニアである Amos Dudley が レンズ テスト デバイスを設計し、プリントしました。

SLA 3Dプリントについて詳しく見る

Form 4 MSLA 3D プリンターを使用すると、最小限の後処理で、クリアで完全に透明な 3D プリントを低コストで作成できます。

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3Dプリント ケーススタディ

3D プリンタでカスタマイズ

顧客に合ったものづくり

3D プリンティングの分野では、イノベーションこそが命であり、最近の最もエキサイティングな開発の 1 つは、xESD 静電気拡散樹脂の導入です。この革新的な素材は、Nexa3D プリンターと組み合わせることで、電子機器メーカーが生産ラインや現場で敏感な部品に生じる静電気放電による損傷のリスクを軽減するのに役立ちます。

ESD 部品の印刷の威力をさらに深く探るため、静電気拡散性樹脂の大手メーカーであり、Nexa3D の xESD パートナーでもあるMechnanoのアプリケーション & テクノロジー担当ディレクター、Olga Ivanova 博士に話を伺いました。

Mechnanoのアプリケーション&テクノロジー担当ディレクター、オルガ・イワノワ博士

オルガ・イワノワ博士は、付加製造分野で 10 年以上の経験を持つ研究者です。彼女の付加製造分野の研究開発には、軍服を製造するための繊維の溶融フィラメント製造、新生児医療機器の製造のための放射線硬化性シリコーンの開発、デコイフレア用の花火組成物の改良と 3D 印刷を可能にすることなど、さまざまなことが含まれます。

Q1: 静電気散逸性 3D プリント樹脂とは何ですか? また、従来の 3D プリント材料とどう違うのですか?

従来の3D プリント材料と静電気拡散性材料の主な違いは、その電気的特性にあります。ポリマーは本質的に絶縁体であるため、電気を伝導できません。静電気拡散性樹脂には導電性フィラーが含まれており、静電気を徐々に地面に拡散させ、静電気の蓄積を効果的に防ぎます。

絶縁部品における静電気の蓄積は、さまざまな用途で問題を引き起こす可能性があります。静電気の蓄積と突然の放出は有害であり、電子機器、機械部品、可燃性物質に危害や悪影響を及ぼす可能性があります。

静電気拡散性(xESD)3Dプリント樹脂

Q2: 静電気散逸性 3D プリント樹脂を使用する主な利点は何ですか?

静電気拡散性 (ESD) 樹脂には数多くの利点があり、静電気放電のリスクが重大な懸念事項となっている業界では大変貴重です。ESD 樹脂は比較的新しいものですが、ESD 熱可塑性樹脂 (フィラメントや粉末を含む) は以前から使用されています。これらの熱可塑性樹脂は、自動車の燃料システム、石油・ガス事業、電子機器用のマイクロチップや回路の製造など、火花の発生が壊滅的な結果につながる可能性がある用途で広く使用されています。

ESD フィラメントや粉末とは対照的に、ESD 樹脂は高精度を実現する優れた能力を発揮します。XiP Pro は、射出成形や精密機械加工に匹敵する解像度を提供します。さらに、得られる表面仕上げは卓越しており、複雑な部品の詳細を極めて精巧にレンダリングでき、製造速度は従来の製造技術よりも高速です。

xESD 3Dプリントパーツ

Q3: ESD 樹脂にはさまざまな種類がありますか? Mechnano と Nexa3D の xESD 樹脂は市場でどのような特徴がありますか?

はい、さまざまな種類の ESD 樹脂が販売されていますが、それらを区別する重要な要素は、含まれる導電性フィラーです。市場にある比較的安価な ESD 樹脂には、凝集したカーボン ナノチューブ (CNT) が組み込まれているのが一般的です。CNT は優れた強度や導電性などの優れた特性を備えていますが、製造プロセス中に凝集したり束になったりする傾向があります。この凝集状態では、CNT は優れた特性をポリマーに完全に伝達できません。その結果、カーボン ブラックに匹敵する性能が得られますが、コストはかなり高くなります。

Mechnano と Nexa3D の xESD 樹脂は、凝集することなく樹脂全体に均一に分散する機能化された個別のカーボンナノチューブ (CNT) を使用している点が際立っています。これにより、ビルド方向に関係なく、印刷された部品の各層に一定量の CNT が含まれることが保証されます。「D’Func」として知られるこの技術は、優れた ESD 性能を実現するだけでなく、引張強度、耐衝撃性、降伏強度などの機械的特性も向上させます。

https://youtube.com/watch?v=TXfaFnaKH1s%3Ffeature%3Doembed

Q4: 静電気拡散性 3D プリント樹脂が特に有益な特定の業界や用途はありますか?

もちろんです。電子機器製造業界は、ESD 樹脂の使用から大きな恩恵を受ける業界の代表的な例です。この分野では、ESD 規格の遵守が極めて重要です。集積回路やマイクロチップは繊細な性質を持っているため、わずかな静電気放電でも部品に深刻な損傷を与える可能性があります。そのため、静電気の侵入を防ぐために、さまざまな予防措置が実施されています。これらの対策には、ESD 準拠の靴、接地された机、イオン化された空気の利用が含まれます。

通信、輸送、防衛、宇宙、家庭用電化製品、医療機器など、さまざまな業界でこれらのコンポーネントの使用が急増しているため、ESD 準拠の部品に対する需要が高まっています。これまで、メーカーはさまざまな用途で静電気拡散性の機械加工部品や金型部品に頼らざるを得ず、リードタイムの​​延長や法外なコストが発生していました。XiP Pro と組み合わせて使用​​される xESD 樹脂は、ESD 準拠の部品の迅速な製造を容易にすることで、この課題に効果的に対処します。このソリューションは、新製品の開発や短期生産に非常に有利であることが証明されており、従来の方法の欠点を効果的に排除します。

Q5: Mechnano の静電気拡散性樹脂を使用して 3D プリントする際に最良の結果を得たいユーザーに対して、ヒントやアドバイスを提供できますか? 特定の ESD 樹脂を使用する際に顧客が注意すべき点はありますか?

ヒント #1:パーツの設計と構築のセットアップを開始する前に、必ず Nexa3D の設計ガイドを確認してください。これにより、生産速度を最適化し、パーツの品質を向上させて、可能な限り最高の結果を得ることができます。

LSPc 印刷のデザインガイドをダウンロード

レジン 3D プリンター (または任意の 3D プリンター) を使用する場合、毎回印刷が成功するように、設計と準備に関する考慮事項がいくつかあります。このガイドでは、LSPc 3D 印刷の設計ガイドラインと、超高速 3D 印刷用のファイルと印刷の準備に焦点を当てています。

Nexa3D 設計ガイド

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ヒント 2: xESD 樹脂に CNT が含まれていると、粘度が高くなります。粘度が高くなると、洗浄プロセス中に止まり穴、中空チャンバー、または内部チャネルのある部品から余分な樹脂を除去するときに問題が生じる可能性があります。このようなシナリオでは、閉じ込められた樹脂を効果的に洗い流すために、短い超音波浴槽サイクルを使用することをお勧めします。

ヒント 3:薄くて平らな部品を後硬化すると、望ましくない変形や反りが生じる可能性があります。そのため、後硬化プロセス中にリブを組み込んだり、部品を拘束したりすることを強くお勧めします。

ヒント #4: xESD に統合された個別の機能化 CNT により、一貫性のある安定した分散が保証されます。代替 ESD 樹脂を使用する場合は、CNT の凝集と沈殿が容器内で発生する可能性があるため、注意することをお勧めします。

ヒント #5:サポートが必要な場合は、遠慮なくNexa3D サポートにお問い合わせください。彼らは xESD 樹脂の使用に関する豊富な知識を持っており、リスクを軽減するのに役立ちます。また、発生した問題のトラブルシューティングもお手伝いします。

Q6: xESD 3D プリント樹脂を活用しているユーザーの事例はありますか?

例は数多くあります。すぐに思い浮かぶのは、壊れやすい水晶振動子を扱うために精密な ESD 自動仕分けパレットを必要としていたお客様のケースです。これらの振動子のサイズは、8mm x 4mm からわずか 1.6mm x 1.0mm までさまざまです。パレットには 150 ~ 400 個のマイクロポケットが装備されており、均一な 80 ミクロンのポケット深さが求められました。特に、これらのパレットのコーナー ホールの特徴は非常に小さく、人間の目には認識できません。

顧客が最初にフィラメントベースのシステムと、Formlabs Form3+ およびフィラメント オプションのより手頃な ESD 樹脂を試した際、期待した結果は得られませんでした。しかし、XiP デスクトップ 3D プリンターで xESD 樹脂に切り替えると、驚くべき結果が得られました。Black Radel で 1 枚あたり 700 ドルもする ESD パレットの高価で時間のかかる機械加工を、効率的な社内製造に一晩で置き換えることができました。この移行によりコストが大幅に削減され、設計を反復して生産用の高品質のプロトタイプを作成できるようになりました。

ブラックラデルのESDパレット

まとめると、xESD 樹脂は、XiP および XiP Pro とともに、3D 印刷の状況を一変させています。この樹脂は、比類のない静電放電 (ESD) 性能、卓越した精度、および迅速な生産能力を提供します。電子機器製造などの業界は、この技術により、より高速でコスト効率の高い ESD 準拠ソリューションが可能になるため、この技術から大きな恩恵を受けています。前述の顧客体験の例は、高精度アプリケーションにおける xESD 樹脂の驚くべき可能性を示す好例です。3D 印刷の世界が進歩し続ける中、静電気拡散性樹脂は間違いなくイノベーションの最前線にあります。

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教育と研究で使用するBJ

新しい学習体験

付加製造技術を採用することで、教育者はカリキュラムを強化し、現代の職場の要求に学生を準備させる没入型の学習体験を作り出すことができます。付加製造装置を使った実践的な体験を提供することで、学生は高度な産業プロセスや研究能力に触れることができ、ハイテク製造業のキャリアに必要な業界関連のスキルを身に付けることができます。

市場にはさまざまな粉末ベースの添加剤技術が存在しますが、バインダー ジェッティングは、柔軟な教育環境のニーズに独自に適合しています。

費用対効果の高い技術

バインダー ジェッティング テクノロジーにより、金属やセラミックなどのさまざまな粉末を複雑で精密なデザインに効率的に製造できるようになり、パフォーマンスの革新と創造性の発揮が可能になります。

Shop System は、ソフトウェアとハ​​ードウェアの完全なバインダー ジェッティング パッケージで簡単に導入できるアプローチを提供するために開発されました。Desktop Metal のLive Suite™ソフトウェアは、ユーザーが部品固有の設定を構成できる使いやすいプラットフォームで、自動ネスティングや焼結分析などの機能を使用してビルドを成功させます。

バインダー ジェッティングは、レーザー ベースのマシンよりも初期コストと運用コストが低いため、教育機関の予算にとってコスト効率の高いオプションです。ソフトウェア ガイドのワークフローと統合された冶金最適化により、Shop System は、品質を損なうことなく信頼性が高く拡張可能な金属 3D 印刷機能へのコスト効率の高い投資となります。

幅広い材料

バインダー ジェッティングは、金属や工業用セラミックから鋳物砂や再生廃棄物まで、幅広い粉末原料を扱う柔軟性を提供します。この汎用性により、教育者は航空宇宙部品や生体医学インプラントから建築や消費財まで、さまざまな用途のプロジェクトで多様な材料を探索する機会を得ることができます。

ショップ システムは、ステンレス鋼やニッケル合金などの認定済みの粉末を使用して簡単に導入でき、造形を成功させるために定義された動作パラメータで動作するように設計されています。

材料の柔軟性が鍵となるより高度な研究室環境では、銅などの特殊な金属合金からシリコンカーバイドなどのテクニカルセラミックまで、さまざまな材料の研究に世界中で使用されているオープンソースのバインダージェッティング プラットフォームである InnoventX が役立ちます。コンパクトな設置面積で研究用に簡単に操作でき、小さなプリント ベッドは大量の粉末を投入せずにテストするのに最適です。また、材料の切り替えも簡単です。カナダのアルバータ州にある Red Deer Polytechnic が InnoventX を学生や地元のビジネス開発にどのように使用しているかを、このケース スタディでご覧ください。

処理速度の高さ


バインダー ジェッティングは、プリントヘッドのスイープで層全体を処理するエリア ワイド テクノロジーであり、究極の生産柔軟性により、ターンアラウンドの短縮を実現します。各層は、紙に印刷するのと同様に、プリントヘッドの 1 回のパスで粉末ベッド全体にバインダーを堆積させることで構築されるため、全体的な構築時間は、プリント ベッド全体にネストされたデザイン (複数のデザイン) よりも、高さ (つまり構築する層の数) によって左右されます。これとは対照的に、レーザー ベースのシステムでは、1 つまたは複数の単一点光源を使用して形状をトレースするため、ビルド プレートに追加されるものが増えるほど、構築時間が長くなります。

バインダー ジェッティングは高速印刷機能を備えており、教育者は研究プロジェクト、授業、産業界のコラボレーション用に金属部品の試作や製造を迅速に行うことができます。

プロセス最適化

バインダー ジェッティングは、軽量化やパフォーマンス最適化設計など、積層造形の持続可能性の利点を最大限に引き出します。バインダー ジェッティングは、液体バインダーを使用して部品を造形する熱中性プロセスであるため、3D プリントされた部品は周囲の粉末床によって支えられます。多くのレーザー造形法で部品を造形プレートに固定して熱を放散するために必要とされる金属サポートは必要ありません。これにより、設計に必要な量の粉末のみを使用することで、材料の無駄を最小限に抑えることができます。

熱による応力除去や機械加工、その他の支持構造除去手段が不要になることで、バインダー ジェッティングは金属 3D 印刷の運用効率の高いオプションにもなります。ショップ システムは、金属 3D プリントを簡単に開始するために必要なすべての機器を備えた完全なソフトウェアおよびハードウェア パッケージとして提供されます。

金属 3D プリントの分野は絶えず進化していますが、Desktop Metal のバインダー ジェッティングはユーザー フレンドリーなエクスペリエンスを提供し、実践的な学習のための教育環境に簡単に統合できます。クラークソン大学の学生は、ショップ システムを使用して、SAE 国際クリーン スノーモービル チャレンジ (CSC) で競争力を獲得しました。バインダー ジェッティングの体験について詳しくは、ケース スタディをお読みください。

バインダージェッティングを採用する大学

多くの大学では、すでに施設にバインダー ジェッティング技術を導入しています。メリーランド大学の Terrapin Works では、学生、研究者、地元企業にサービスを提供するために The Shop System を使用しています。バインダー ジェッティングなどの新しいトレンド技術を導入することで、学術機関は学生に将来の成功のための直接的な経験を提供すると同時に、研究グループが次世代の研究開発を活用するための扉を開きます。メリーランド大学の The Shop System の経験については、このケース スタディで詳しくご覧ください。

ステンレス鋼から炭化物まで、多様な材料オプションを備えたバインダー ジェッティング装置は、将来の課題に対応するための業界関連のスキルを開発するためのツールを次世代のエンジニアや研究者に提供します。

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発泡部品向けの材料について

自動車のシート

FreeFoam は、ツールを使わずに耐久性があり寸法精度の高い独立気泡フォーム部品を生産する新しいフォトポリマー樹脂で、自動車、家具、履物、スポーツ用品、ヘルスケアなどの業界にまったく新しいメリットをもたらします。

工具なしで密閉セルフォームを製造するまったく新しい3Dプリント技術

FreeFoam は、デジタル ライト プロセッシング (DLP) を使用して 3D プリントされる、熱活性化発泡剤を含む新しいフォトポリマー樹脂ファミリーです。プリント後、FreeFoam パーツはオーブンに短時間入れられ、厳密に制御されたプロセスで発泡剤が材料内に閉じたセルを作成します。FreeFoam は、元のプリント サイズの 2 ~ 7 倍の範囲で特定の量に膨張するようにプログラムできます。これにより、パーツをコンパクトな状態で出荷し、最終的な使用場所または組み立て場所に近いオーブンでオンデマンドで膨張させることができるため、出荷および在庫費用を節約できます。

今日の 3D プリンターはフォトポリマーを格子状のデザインに加工してフォームをシミュレートできますが、FreeFoam は格子状または完全に高密度のデザインとして印刷できる閉じたセルを含む真のフォームであり、幅広い産業用途にメリットをもたらします。

Freeformの仕組み

自動車、家具、履物、スポーツ用品、ヘルスケア、その他の産業に利点

FreeFoamは、製造業に変化をもたらすさまざまな利点を提供します。

  • 3Dプリントはツールなしで任意の体積の密閉セルフォーム製品を実現します。
  • 格子デザインから高密度フォームまで、トリミングや大幅な無駄なく複雑なフォームデザインを簡単に製造できます。
  • DLP樹脂3Dプリンターでデザインを印刷し、オーブンで160〜170°C(320〜340°F)で発泡させながらデザインを正確に拡張します。
  • 既存のフォーム設計を軽量化することで、製品の効率性を向上させ、輸送コストを削減します。フォーム部品をコンパクトに出荷し、組み立てや使用の最終段階で拡張または発泡させることもできます。
  • 革新的な新素材が高強度対重量比を実現。
  • ツールを変更することなく、必要に応じて設計を繰り返せます。
FreeFoam で 3D プリントされた自動車シート
Camacoと共同で開発された、FreeFoam で 3D プリントされた標準的な自動車用シート。
FreeFoamデザインの自由度
格子デザインから高密度フォームまで、複雑なフォームデザインを簡単に製造できます。

FreeFoam は、最近発売されたDuraChain ™ カテゴリの 1 成分 1 ポット フォトポリマーの一種で、光重合誘起相分離 (Photo PIPS) プロセスにより、画期的な弾性と強靭な材料特性を実現します。DLP 印刷中に光を照射すると、これらの材料はナノレベルで相分離し、弾力性のある高性能ポリマー ネットワークに硬化します。DuraChain により、FreeFoam パーツを金型なしでオーブン内で制御しながら発泡させることができます。

FreeFoam は当初、 Desktop Metal のポリマー 3D 印刷ブランドのETEC Xtreme 8K トップダウン DLPシステムでのみ 3D 印刷可能になります。

フリーフォームエクストリーム8K

FreeFoam 樹脂には熱活性化発泡剤が含まれており、他の樹脂と同様にデジタル ライト プロセッシング (DLP) を使用して 3D プリントされパーツになります。ただし、これらのパーツは、オーブンの急速サイクル中に制御された空気孔を拡張し、パーツを元のサイズの 2 ~ 7 倍に拡張します。

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3Dプリント ケーススタディ

金属3Dプリンタが食品機器に新たな魅力

3D プリンタを使用する理由

食品向け 3D プリントというと、チョコレートを押し出してかっこいい装飾的な形にする様子を思い浮かべるかもしれませんが、実際には付加製造が業界を舞台裏で変革し、食品および飲料加工機器の安全性と生産性を高め、約600 億ドル規模の業界にまったく新しいイノベーションをもたらしています。

Discovery TV の「How it’s Made」のエピソードを見たことがあれば、固体、半固体、または液体の食品や飲料を洗浄、切断、混合、渦巻き、層状、伸張、成形、または成型する複雑な工程を目にしたことがあるでしょう。そして、それはすべて、ルーブ・ゴールドバーグ・マシンによく似た複雑な組立ラインで包装される前のことです。

全体として、食品・飲料業界は、品質と衛生に関する厳格な基準を満たす必要のあるタスクを実行する、数十万の複雑な機械部品とアセンブリのシンフォニーです。多くの場合ステンレス鋼で作られた金属部品は、安全上の理由から業界標準の素材となっています。

しかし、複雑な金属部品の製造と成形には課題が伴います。そこで、積層造形とも呼ばれる 3D プリントが付加価値ソリューションを提供します。部品を層ごとに構築することで、CNC 加工やその他の従来の金属製造方法の多くの制限がなくなり、設計の柔軟性が向上するほか、食品および飲料加工機器メーカーに数多くのメリットがもたらされます。

食品・飲料業界と連携し、金属 3D プリント技術のリーディング カンパニーである Desktop Metal は、食品・飲料業界が金属 3D プリントに移行する主な理由を次のようにまとめています。

金属3Dプリント部品

[3Dプリント金属部品]

Curio 魚切り身機に組み立てるために、Desktop Metal Studio システムで 3D プリントされた 316L ステンレス鋼部品

1. パフォーマンスの向上

あらゆる加工機器の最高の性能基準は、それが生産する製品の品質と効率です。魚加工機器メーカーの Curio は、切り身機で加工される魚へのナイフから 1 度の熱伝達を測定しました。「熱の増加は、品質の低下と保存期間の短縮を意味します」と Curio の創設者 Elliði Hreinsson 氏は述べています。

付加製造の設計自由度を利用して、Hreinsson 氏は機械の部品に氷水が流れる内部通路を追加しました。層ごとに 3D プリントすると簡単に設計に追加できる冷却チャネルは、熱交換を相殺しますが、従来の方法では実現が非常に困難で費用もかかります。「コンポーネント内に内部冷却チャネルを組み込むことで、[熱伝達] を打ち消し、魚を新鮮に保つことができます。収穫量を増やし、鮮度を高めています」と Hreinsson 氏は言います。

2. 合理化された組み合わせ部品

3D プリントの設計の自由度により、メーカーは複数の部品からなる組み合わせ部品をより単純な一体型部品に統合して、細菌が蓄積する可能性のある溶接部や接合部を排除しながらパフォーマンスを向上させることもできます。


たとえば、金属 3D プリントが登場する前は、一部の食品機器の流体通路にはプラスチック チューブが必要とされることが多かったのですが、これは、従来の製造方法では金属での設計が簡単には製造できず、部品数が増え、アセンブリが複雑になるからです。しかし、3D プリントでは、内部チャネルがすでに組み込まれた 1 つの金属設計として複雑な部品を簡単に構築できます。

さらに、設計を統合すると軽量化という追加の利点が得られることが多く、機器の耐久性が向上します。特に食品業界では、消毒する個々の部品が少なくなり、清掃が簡単になります。

金属 3D プリントは、食品および飲料業界を変革し、機器の安全性と耐久性を向上させる新たなイノベーションをもたらします。

食品加工機器向けの金属 3D プリントによる複雑な機械設計

[複雑な機械アセンブリ]

食品および飲料加工機器の複雑な機械アセンブリは、金属3Dプリントの製造の俊敏​​性から恩恵を受けています。

3. 衛生管理の強化

食品加工業界では安全性が不可欠であり、3D プリントの設計の自由度により、製品開発者は従来の製造で必要な接合部や角度を排除できるため、衛生的な設計に役立ちます。

ステンレス鋼やチタン合金など、食品との接触に適した材料は、デスクトップ メタル 3D プリンターでオンデマンド生産できます。316L ステンレス鋼は、耐久性、耐腐食性、非多孔性、清掃しやすい衛生的な特性を備えているため、食品加工機器にとって重要な材料です。

いくつかの食品および飲料加工機器メーカーは、食品製品に使用するためにデスクトップ メタル 3D プリンターを使用しており、顧客は 3D プリントされた部品を NSF 規格 51 および 61 に適合させています。

4. オンデマンド生産

食品加工機械は、2,000 を超える部品で構成される非常に複雑な機械アセンブリであり、その多くは在庫として保管する必要があり、その結果、生産開始後に簡単に変更することはできません。

しかし、従来の製造方法のように個別の部品を個別に製造する場合のコストやリードタイムを必要とせず、デジタル ファイルから直接構築することで、製品開発部門はプロセス効率を最適化し、コストを削減できます。3D プリントには金型やその他のツールが必要ないため、設計者は製品が製造された後でも必要に応じて自由に反復作業を行うことができます。

金属 3D プリントを統合することで、メーカーはプロトタイプを迅速にテストし、設計を検証し、最終用途向けに同じ部品をバッチ生産で印刷できます。新しい Curio 魚切り身機の組み立て用の最初のロット部品には、以前は金属鋳造型を作るのに 54 ~ 58 週間のリードタイムが必要でした。Desktop Metal Studio System により、Curio は数週間以内に部品を入手し、生産を遅らせることなく新しい機械を市場に投入できるようになりました。

各コンポーネントの設計をカスタマイズするのは簡単なので、継続的な反復が可能になり、生産環境でテストおよび使用される際に製品のユーザー エクスペリエンスが向上します。たとえば、特定の種類の魚の皮が Curio マシンに詰まった場合、同社はその種類に合わせてわずかに異なる角度のブラケットを簡単に印刷できるため、新しいツールを待つことなく、または新しいツールのコストをかけずに、パフォーマンスを最適化できます。

5. 業務効率

加工機 1 台につき数千の部品があるため、食品・飲料機器の製造や交換部品の提供は煩雑です。しかし、金属 3D プリントを使用すれば、メーカーは倉庫在庫を持たずに、デジタル ファイルからオンデマンドで部品を製造できます。Curio の創設者 Elliði Hreinsson 氏は、「さまざまな部品を倉庫に保管せずに、316L ステンレス鋼を在庫として印刷するだけで、作業が簡素化されます。材料をプリンターに入れると、注文したものが取り出せます」と述べています。

3D プリントは、機械の適切な操作に不可欠な器具の製造において、数え切れないほどのメリットをもたらします。積層造形による設計の柔軟性により、人間工学に基づいた使いやすいツールの開発が可能になり、精度と製造品質の標準化にも役立ちます。さらに、加工ラインでのロボット アームの使用が増えるにつれて、3D プリントの設計の自由度で作られた軽量コンポーネントは、ロボットが処理できる製品の容量を最大限に高めるために不可欠です。

金属 3D プリントの設計自由度を利用して開発された統合された軽量で最適化された部品により、食品加工機器会社は、複数の機能を果たす機械用の複雑な部品を作成できます。下のステンレス鋼ローラー ガードの写真は、食品加工業界の高価値セグメントにテクノロジー ソリューションを提供する世界有数の企業である JBT のために、Hudson Valley Additive Manufacturing Center (HVAMC) で 3D プリントされました。ローラー ガイド ソー ノズル ブロックは、鶏肉、肉、魚介類を迅速に処理するための大規模で非常に高度なシステムである JBT の Adaptive 3D Portioning System の一部です。

食品分量システムブロック金属3Dプリント

[より速い機械開発]

ローラーガイドソーノズルブロック、JBTのアダプティブ3Dポーションシステムの一部、デスクトップメタルスタジオシステムで3Dプリント

「このシステムは、ウォータージェットと機械切断システムの両方を同時に使用します。限られたスペースで複数の異なる目的を果たす必要があったため、部品は小さく複雑になっています。」

ダン・フリードマン、理工学部学部長兼 HVAMC ディレクター。