【製造業向け】 業務用3Dプリンター活用ガイド

治具の精度管理は、製造品質と生産効率に大きく影響します。不良率を減少させ製品の信頼性を向上させるための各チェックポイントや、治具の精度を向上させるための具体的な手法を紹介します。

製造現場の効率を高めるために欠かせない治具。しかし、治具製作にかかるコストも大きな課題です。本記事では、治具のコストを削減するための具体的なポイントや方法について解説します。

治具の素材選びは、その使用環境や目的に大きく影響します。ここでは、軽量で加工しやすいことから、多くの製造現場で採用されている樹脂素材について調査。適切な素材を選びを解説します。

治具の段取りを効率化し、生産性を大幅に向上させるための具体的な方法を徹底解説。段取り改善の基本手順から内段取り・外段取りの具体的な改善策まで、現場で即実践できるポイントをチェックできます。

校正の重要性や具体的な手順・頻度・管理方法を詳しく解説し、治具の精度を適した状態に保つための実践的なアドバイスを解説。治具の校正について学び、製造プロセスの改善を目指しましょう。

業務用3Dプリンターは、業務で使用することから高い安定性や品質、精度が求められます。また、脂や金属、シリコーンゴム、UVアクリル樹脂など時幅広い工業用材料を用いることができる点も特徴のひとつといえます。

熱溶解積層型3Dプリンターは、樹脂を溶かし積層する方式で、試作から実用部品まで幅広く対応します。金型不要で設計変更を即座に反映できるため、開発スピードが向上。造形条件の最適化を図ることで、さらなる開発期間の短縮とコスト削減を実現します。

粉末固着方式は、粉末に接着剤を噴射し固める高速フルカラー対応の3Dプリント技術です。安価でサポート材が不要なため、複雑な形状も容易に造形可能。外観確認や建築模型など、ビジュアルを重視する試作に最適です。

BMD方式は、金属粉末と樹脂バインダーを混ぜた材料で造形し、脱脂・焼結を経て金属部品を得る技術です。粉末を直接扱わないため材料管理がしやすく、治具や試作の内製化に適しています。ただし焼結炉のガス代や排気設備が必要なこと、および強度面で粉末溶融方式に劣る傾向があることなどの課題もあります。

シート積層法は、薄いシート状の素材を一枚ずつ重ねて立体物を造形する3Dプリンティング技術です。大型試作や多素材の組み合わせに適した技術で、配線やセンサーの組み込みも可能です。ただし積層方向の強度差や廃材発生といった課題にも注意が必要です。

業務用3Dプリンターの導入にあたって、実機を見て判断したいという顧客の声に応えるため、ショールームで実際のプリンターを展示している代理店があります。東京や大阪などの大都市圏エリアに設けられていることが多いので、興味のある方は足を運んでみてはいかがでしょうか。

業務用3Dプリンターの一般的な価格帯は、大きく3つに分類されます。ただし造形方式や造形サイズ、材料、精度、速度、メーカーなどによって価格に幅があるので、価格のみで選ばないように注意しましょう。自社の使用目的に合った3Dプリンターを選ぶことが最も重要です。

業務用3Dプリンターの活用には、用途に適したフィラメント選びが欠かせません。フィラメントには、PLA・ABS・PETG・PCなどの種類があります。耐熱性や強度、造形の安定性、加工性、コストなどの特徴を考慮して選ぶ必要があります。

業務用3Dプリンターのランニングコストは材料費や消耗品費、電気代などといったさまざまな要素で構成されています。このランニングコストは造形方式や使用量によって変わりますので、事前にコストを把握し効率的な運用計画を検討することが必要です。

業務用3Dプリンターを長期的に安定運用するためには日常点検から年次の大規模メンテナンスまでの計画的メンテナンスが欠かせません。それぞれに応じた点検や清掃をきちんと行うことにより、プリント精度を維持しながら故障リスクを大幅に低減することができます。

業務用3Dプリンター選びでは、用途を明確化し、必要仕様を整理することが成功の鍵です。造形方式や対応材料、精度・サイズなどの主要スペック、設置環境やコストのバランスを重視し、信頼できるサポート体制も確認しましょう。

業務用3Dプリンターを中古で購入すると性能の高い機種でも安価で購入できる、同じ予算で機種を選ぶ幅が広がるメリットがありますが、メーカーサポートが終わっていることもあるため保証体制について確認することが大切です。

業務用光造形3Dプリンターは表面が美しく滑らかに仕上がる、早く精度の高い造形ができるため試作品やデザイン確認など様々なシーンで用いられていますが、材料コストが高くなる、太陽光で劣化する恐れがあるなどデメリットがあることも押さえておきましょう。

インクジェット型3Dプリンターは、液体樹脂を吐出して紫外線で硬化させる方式を採用しています。高精度で滑らかな造形が可能な特性に加え、高速性にも優れている点が大きな特徴。精密機械部品やモックアップ、医療用モデルなど幅広い試作用途に適していることから、様々な設計・開発現場での活用が進んでいます。

粉末焼結型3Dプリンターは、粉末材料をレーザーで焼結させて造形する方式を採用しています。高強度で複雑形状の部品を一体成形できるため、試作から実用部品まで幅広く活用できる点が特徴。装置コストは高いものの設計自由度が高いことから、航空宇宙や医療分野など幅広い産業で導入が進んでいる状況です。

指向性エネルギー堆積法（DED）とは、金属3Dプリンティング技術のひとつであり、レーザーや電子ビームなどで金属製の材料を溶融させ造形を行うというのが特色。従来では困難だった形状の再現や補修が可能となるというメリットが、大きく注目されています。

業務用3Dプリンターでの造形作業に用いられるサポート材のひとつであり、文字通り水で溶かすことができるタイプが水溶性サポート材になります。水道水や超音波洗浄機など浸しておけば除去が完了するので、手作業での時間をかけての除去作業が不要となります。

フィラメントを材料にもちいるFDM/FFF方式などの3Dプリンターでは、造形作業完了後のサポート材の除去が不可欠となります。一時期までは手作業で除去作業を行う必要があり、時間と労力を要しましたが、近年では容易に除去できるサポート材が登場しています。