【製造業向け】 業務用3Dプリンター活用ガイド
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アジリスタ[キーエンス]

アジリスタの公式HPキャプチャ
引用元:キーエンス公式HP
(https://www.keyence.co.jp/ss/products/3d-printers/agilista/)

アジリスタは積層ピッチ15㎛の高精細造形を実現。さらに、水溶性サポート材を採用した産業用(業務用)3Dプリンターです。ここでは、アジリスタの産業用(業務用)3Dプリンターの活用事例や強みなどについてまとめました。

アジリスタの製造向け
活用事例・適用シーン

製造向け活用事例・適用シーン

設備や治具の設計で
業務効率を大きく改善

導入前は試作品を内製できる仕組みがなく、3Dの設計データを顧客に提供した後に不具合がでればその都度対処というやり方で、手間とコストがかかることが課題となっていました。

アジリスタは造形が高精度なため実際に動作させるなど十分な設計の検証が行えるとし採用が決定。設計不具合による手戻りが60%も減り、設計のリードタイムも15%削減が実現できたそうです。

さらに、代表的な機構要素をまとめた評価ブロックをアジリスタで造形し、ノギスや三次元測定機で寸法や干渉を確認することで、社内で許容できる公差範囲や評価指標を共通化しやすくなります。同じ評価ブロックを繰り返し出力して検証を行うことで、「どの程度の形状であれば現場で問題なく使えるか」を設計・製造・品質部門間で具体的に共有でき、設備や治具ごとのばらつきを抑えやすくなります。

※参照元:キーエンス公式HP(https://www.keyence.co.jp/ss/products/3d-printers/agilista/example/001.jsp)

筐体内の動作チェックに
アジリスタを活用

電気錠を開発・製造する企業では、キーパッドやシリンダーカバーなどアジリスタで造形した試作品を製品の企画・開発に活用しています。

導入してからは、ギアやレバーなどの筐体内の動作やデザイン細部の確認、さらにこれまで難しかった漏水チェックも行えるように。従来の3Dプリンターと比べて大きく活用の幅が広がっているようです。

アジリスタのモデル材は半透明のため、筐体に組み込んだ状態でも内部のギアやレバーの動き、肉厚や流路の偏りを目視しながら確認できます。また、水溶性サポート材により狭い隙間や複雑な内部形状のサポートも水に浸けて除去できるため、意匠面の細部や押しボタン周りの光り方など、実機に近い状態でデザインと機能の両方を評価しやすくなります。

※参照元:キーエンス公式HP(https://www.keyence.co.jp/ss/products/3d-printers/agilista/example/003.jsp)

【目的別】産業用(業務用)おすすめ
3Dプリンター3選を見る

アジリスタの
強み・できること

細かな積層ピッチで
微細な造形を実現

アジリスタは、積層ピッチ15㎛を誇り、さらに256個からなるノズルから樹脂を少量ずつ吐出して造形するため、寸法精度を出しやすいのが強みであり、再現性の高い造形が行えます。また、樹脂自体に靭性をもたせているので、作ったモデルをビス止めしても割れません。

仕様では、モデル材に応じてZ方向の積層ピッチを高分解能15㎛または標準20〜30㎛から選択できるようになっており、外観や勘合を重視する試作では15㎛モード、造形時間とのバランスを取りたい治具・評価サンプルでは標準モードといった使い分けが可能です。同じCADデータでもZ解像度の条件を切り替えて造形することで、面粗さやエッジの出方、勘合部の再現性と造形時間の関係を事前に把握でき、用途に応じた積層条件を検討しやすくなります。

半透明で目視確認もできる
独自の素材に採用

使用する樹脂は、アクリルにウレタンを混ぜて柔らかく靱性をもたせているのが特徴です。他の樹脂と違って、ネジを締めても割れない強靭性があります。また、適度な透明性もあるため、内部を目視チェックする試作品製作にも活用できるでしょう。

この他、簡易型を使わずにシリコーンゴムの造形も行えます。

モデル材のうち標準となるAR-M2は透明樹脂として案内されており、ネジやビスによる締結に耐える靭性と、内部形状や流路を透かして確認しやすい透明性を併せ持っています。LEDの光り方や表示部の見え方を確認するカバー試作、配線スペースや水路の取り回しを確認する流路モデルなど、外観と内部の状態を同時に確認したい用途で活用しやすい材料です。

モデルが変形しにくい

3Dプリンターで設備や治具を作る上で、造形したモデルの変形は非常に頭を悩ませるポイントです。アジリスタは、熱溶解方式のように材料を高温で溶かすことがないため、造形物の反り返りを低減できます。また、UV硬化樹脂を使用する3Dプリンターにありがちな「吸水による変形」に関しても、吸水率の低い樹脂を開発することで、最小限に抑えています。

造形後は水洗いと乾燥を丁寧に行い、直射日光や高温多湿を避けた環境で保管することで、治具や評価用部品の寸法変化や反りを抑え、安定した状態で繰り返し使用しやすくなります。また、使用環境を大きく変える場合には、簡易的な試験片や治具で状態を確認しておくと、本番治具や設備への影響を事前に把握しやすくなります。

水溶性のサポート材で後処理の手間を軽減

アジリスタは、水溶性のサポート材を採用しています。水に付け込んでおくだけで、細かな隙間まできれいにサポート材を除去できるのが特徴です。柔らかい素材のため、すぐに造形物を使用したい場合はサポート材を手で除去することもできます。

アジリスタは
こんなケースにおすすめ

設備や治具を内製化して確実に業務改善を行いたい製造現場担当者の方

設備や治具を作りたい場合、「確実に再現できる精度」「変形しないモデル」「割れない靭性」という3つの項目が重要です。“治具”というのは文字通りものを安定して治める必要があるため、精度が高く変形が少ないことが条件となります。

しかし精度が高いだけでは治具は機能しません。現場の治具は大抵何かと組み合わせて使うことが多いですが、これまでの3Dプリンターの造形モデルはネジを締めると割れてしまいました。アジリスタはインクジェット方式で積層ピッチ15㎛と高精細造形が可能で変形しづらく、かつ割れない靭性を持ち合わせているため、設備や治具の内製に適しています。

さらに、商品設計段階から製造工法や治具の検証を行い、製造工程のシミュレーションを行えるようにすることで、開発プロセスのフロントローディング化にも貢献。組立性の向上による製造コストダウンや、迅速な製造立ち上げを実現します。

アジリスタの製品仕様

ここでは、アジリスタシリーズの仕様のうち、精度や運用条件に関わる代表的な項目を整理し、評価や設備検討の際に確認しておきたいポイントをまとめます。

アジリスタの精度・スペックの考え方

アジリスタシリーズはインクジェット方式を採用し、XY平面は635×400dpiの解像度で樹脂を吐出しながら造形します。モデル材は透明樹脂AR-M2、耐熱樹脂AR-H1、低硬度シリコーンゴムAR-G1L、高硬度シリコーンゴムAR-G1Hと、水溶性樹脂AR-S1の組み合わせで構成され、造形データの準備や条件設定には専用ソフトウェア「Modeling Studio」を使用します。これらの仕様により、外観確認用モデルから治具・簡易シリコーン型まで、用途に応じて材料と造形条件を選びながら活用できる構成になっています。

精度に関わる主な仕様

精度に直接関わる代表的な仕様として、造形サイズ297×210×200㎜(A4サイズ×200㎜)、XY解像度635×400dpi、材料別のZ解像度が挙げられます。Z解像度は、高分解能モードでAR-M2が15㎛、標準モードでAR-M2とAR-H1が20㎛、シリコーンゴム材AR-G1L/AR-G1Hが30㎛となっており、外観重視か造形時間重視かによって条件を切り替えられます。

使用周囲温度18〜25℃・湿度30〜70%RHでの運用が想定され、電源はAC100〜240V(50/60Hz)、消費電力は最大750VA、本体外形はW944×D700×H1360㎜、質量は188kgです。入力データ形式はSTLファイルで、対応OSはWindows 11/Windows 10(各64bit/32bit)となっており、専用ソフト「Modeling Studio」を通じて造形データを処理します。

寸法精度・再現性を評価するときのポイント

アジリスタで治具や評価用サンプルを造形する際は、導入時に評価片を設計・造形し、外形寸法・内径・ピッチなどを測定しながら自社での基準を整えておくと安心です。例えば、外周側と内周側で寸法の出方に傾向がないか、造形方向や部品配置によって差が出ないかを確認し、その結果をもとにCAD側のオフセット量や造形方向をルール化しておくと、図面と造形物のギャップを抑えやすくなります。同じ条件で複数個を造形してロット内のばらつきを把握しておけば、治具の嵌合や位置決め精度を議論する際にも根拠を共有しやすくなり、社内での合意形成がスムーズになります。

モデル材の特性と用途

アジリスタシリーズで使用できるモデル材とサポート材の概要を、公式情報に基づき用途とあわせて整理すると次のようになります。

材料名 材質・特性 代表的な用途例
AR-M2(透明樹脂) 透明樹脂として案内されているモデル材で、ネジを締めても割れにくい靭性と内部形状を目視しやすい透明性を持ちます。 筐体やカバーの外観確認、嵌合・組付け評価、流路や配線スペースの確認を目的とした試作モデル。
AR-H1(耐熱樹脂) 耐熱樹脂として案内されているモデル材で、加熱工程や高温環境を想定した形状確認に利用できます。 加熱を伴う工程で使用する部品形状の確認、高温環境を想定した機構部の干渉・収まり確認用モデル。
AR-G1L(低硬度シリコーンゴム) 低硬度シリコーンゴムで、柔軟性の高いゴム形状を一体造形できるモデル材です。 シール部品やクッション材の形状確認、押さえ部・ソフトタッチ部の感触評価用モデル。
AR-G1H(高硬度シリコーンゴム) 高硬度シリコーンゴムで、変形を抑えたゴム部品試作に適したモデル材です。 把持部やスイッチ周辺のゴム部材、治具の当たり部など、変形量を抑えたいゴム部品の試作。
AR-S1(水溶性樹脂) 水溶性樹脂として案内されているサポート材で、複雑形状や内部流路を持つモデルの支持に用いられます。 複雑形状や内部流路を持つモデルのサポート除去、狭小部を含む治具・筐体の造形時の支持材。

仕様の見方と活用ポイント

実務上は、XY解像度とZ解像度、使用環境の3点を押さえておくことで、アジリスタの特性を評価設計に落とし込みやすくなります。XY635×400dpiは、角Rや細いリブ、刻印文字などの最小サイズに影響するため、「どの程度の線幅や隙間まで形になれば十分か」を決めたうえで評価治具や確認用モデルを設計すると、造形結果の良否判断がしやすくなります。

Z解像度は積層痕の見え方と造形時間に直結するため、表面の仕上がりを優先する部品では高分解能15㎛、社内治具や評価サンプルでは標準20〜30㎛といった使い分けをすることで、品質とリードタイムのバランスが取りやすくなります。また、使用周囲温度18〜25℃・湿度30〜70%RHという仕様範囲から大きく外れた環境ではモデルの寸法変化が大きくなる可能性があるため、造形から評価までの間はできるだけ仕様範囲内で管理することが望ましいといえます。

現場の課題別
産業用(業務用)3Dプリンター3選

外注待ちの長さ、ブレによるスピードの上げづらさ、大型・耐熱部品の作りにくさは、現場の生産性を下げます。 産業用(業務用)3Dプリンターを選ぶ際には、各課題解決に適した機能特徴を持つ製品を選ぶようにするとよいでしょう。ここでは、主な製造現場の課題別に、おすすめの製品を紹介します。

自動車メーカー
生産技術部向け
GX-1000シリーズ
(キーエンス)
GX-1000シリーズ(キーエンス)
引用元:KEYENCE
(https://www.keyence.co.jp/products/3d-printers/3d-printers/gx-1000/)
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航空宇宙/大型筐体
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(Stratasys)
Fortus 900mc(Stratasys)
引用元:Stratasys
(https://support.stratasys.com/jp/printers/fdm/fortus-900mc-f900)
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