【製造業向け】 業務用3Dプリンター活用ガイド
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METHODシリーズ[MakerBot]

MakerBot METHODの公式HPキャプチャ
引用元:CAD Japan.com公式HP
(https://www.cadjapan.com/products/items/makerbot_method/)

予算や用途に応じてえらべる複数のモデルをラインナップ!庫内の温度を自動調整する機能も標準搭載されています。ここでは、MakerBot METHOD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。

MakerBot METHODの
製造向け
活用事例・適用シーン

作業時間やコストの
大幅削減を実現

航空機メーカーでは、MakerBot METHOシリーズの3Dプリンターの導入によって、幾何学的かつ緻密な航空部品のサンプルパーツ内製化を実現。導入の決め手となったのは、同社が必要としていた迅速かつ繰り返しプリントができる性能にあったようです。これにより、サンプルパーツ調達のリードタイム短縮と試作コスト96%の削減に成功しています。

航空部品のように精度要求が高い場合は、本番形状の前に、穴・ボス・段差・面などを含む評価片を複数条件で造形し、測定して社内要求公差と照合する進め方が現実的です。層ピッチ、造形方向(積層面の向き)、サポートの当たり方、必要に応じた後加工の組み合わせを比較し、要求を満たす条件を決めていきます。公称の寸法公差・繰り返し精度が参照ページに明示されていない場合は「未掲載」として扱い、実測前提で判断します。

※参照元:丸紅システムズ公式HP(https://www.marubeni-sys.com/3dprinter/products/makerbot/case/jamco/)

【目的別】産業用(業務用)おすすめ
3Dプリンター3選を見る

MakerBot METHODの
強み・できること

複雑形状の3Dプリントにも
対応可能

MakerBot METHODは、MakerBot社のベストセラー製品Replicatorシリーズの操作性をそのままに、高いAM技術をもつStratasys社から提供されたテクノロジーを搭載したモデルです。

全部で4タイプの製品がラインナップされており、予算や用途に応じて選ぶことができます。水溶性のサポート材を使用するため、入り組んだ形状の3Dプリントも行うことができます。

水溶性サポートは形状自由度の確保だけでなく、サポート除去時の欠けや傷による表面・寸法への影響を抑えやすい点でも運用メリットがあります。寸法や面品位が重要な面は、サポートが直接触れにくい向きに配置するなど、造形前の置き方で影響を減らせます。除去後は洗浄・乾燥を行い、残渣や含水の影響を避けた状態で測定・組付け評価に進めると比較が揃いやすいです。水温や溶解時間などの具体条件が参照ページに明示されていない場合は「未掲載」とし、社内ルールとして試験で決めます。

造形エリア内の温度を
一定に保つ機能を搭載

全モデルに加熱式ビルドチャンバーとデュアルヘッドを標準搭載。造形エリア内の適切な温度管理を実現し、加熱による造形物の反りや熱収縮を抑えながら高速な造形を行うことが可能です。

加熱式ビルドチャンバーによる温度管理は、造形中の冷却ムラを減らし、反り・熱収縮のばらつきを抑える方向に寄与し得ます。精度ニーズが高い場合は、造形から計測までの温度差をできるだけ小さくし、同一条件で繰り返し造形して傾向(収縮方向、反り量、面のうねり)を確認すると判断が安定します。造形方向や支持の当たり方でも変化するため、評価片で条件を固定してから本番へ展開する運用が向いています。

また、フィラメント切れや詰まりを検知するセンサーも内蔵しているので、品質を損なうことなく3Dプリントを行うことができます。

フィラメント切れや詰まりの検知は、長時間造形での途中停止や不良を減らし、同一条件での繰り返し造形(再現性確認)や歩留まり確保に寄与し得ます。特に評価片を複数回まわす段階では、造形の中断要因を減らすことが、比較の公平性につながります。

カーボン素材を扱える
モデルも登場

2020年にはMETHODシリーズにカーボン素材に対応したモデル「MakerBot METHOD Carbon Fiber Edition」が登場。ナイロンベースの素材「MakerBot Nylon Carbon fiber」と組わせて使用することで、強度・剛性・耐性を兼ね備えた造形物を製作できます。

Nylon Carbon Fiberなどの材料は、強度・剛性だけでなく、治具のたわみを抑えて位置決めの安定に寄与し得るため、嵌合治具や検査治具、当たり面がある固定具など精度を要する用途の候補になります。耐熱温度などの定量値が参照ページに明示されていない場合は「未掲載」とし、必要に応じて実測や事前評価で確認します。ヒートチャンバー温度など運用条件の数値も、参照ページに明示がないものは推測せず、社内条件での検証を前提にします。

この他に100℃のヒートチャンバーを搭載したタイプの製品も用意されています。

MakerBot METHODは
こんなケースにおすすめ

小サイズの造形にぴったり

プラスチックやナイロンなどの樹脂素材に加えて、カーボン素材に対応したモデルもあるため、産業用として幅広く活用ができます。全モデルともデスクトップ型の製品となっており、置き場所にも困りません。

造形エリアがコンパクトであるため、ちょっとした試作品などの3Dプリントに適していると言えるでしょう。

MakerBot METHODの
製品仕様

上記の仕様一覧は、方式・積層ピッチ・対応材料・造形サイズなど、参照ページに明示された公開項目を整理したものです。寸法公差や繰り返し精度、温度条件、ノズル径など、精度評価に影響し得る項目でも参照ページに明示がないものは「未掲載」として扱い、評価片の実測と社内基準で補完します。

METHODの精度・スペックの考え方

MakerBot METHODは熱溶解積層方式(FDM)の3Dプリンターで、積層ピッチは0.02~0.4mmと記載されています。造形サイズはシングルとデュアルで異なり、デュアル運用では2材(モデル材とサポート材など)の使い分けを前提に設計できます。本文中には加熱式ビルドチャンバー、デュアルヘッド、フィラメント切れ/詰まり検知センサー、水溶性サポート材の記載があるため、精度・再現性は「機械仕様」と「運用条件」をセットで捉えるのが基本です。

精度に関わる主な仕様

積層ピッチのレンジが広いため、外観重視は細かめ、嵌合やねじ部など寸法が効く箇所は再現性が出る条件を優先し、スピード優先は粗めといった使い分けが基本になります。加熱式ビルドチャンバーによる温度管理は、材料の冷却挙動を安定させ、反り・熱収縮のばらつきを抑える方向に寄与し得ます。材料・形状・造形方向で傾向が変わるため、重要部は評価片で確認しながら条件を固定します。公称の寸法公差・繰り返し精度の数値が参照ページに明示されていない場合は「未掲載」です。

寸法精度・再現性を評価するときのポイント

評価は、穴/ボス/段差/基準面を含む小さな評価片を複数条件で造形し、測定して社内要求公差と照合するところから始めます。層厚、造形方向、サポートが触れる面、洗浄・乾燥の手順を一度決めたら、同条件で繰り返し造形してばらつきの傾向を把握します。測定タイミングは造形直後と一定時間後で差が出る場合があるため、社内で測定タイミングもルール化すると比較が揃いやすいです。サポート除去や後加工を行う場合は、その工程込みで寸法を評価します。公称値が参照ページにない項目は「未掲載」として扱います。

材料の選び方(用途別の目安)

材料 特性の要点(定量値なし) 用途イメージ
MakerBot Nylon Carbon Fiber 一般に剛性寄りで、たわみを抑えたい用途の候補になります(定量値は未掲載)。 位置決め治具、検査治具、当たり面がある固定具など
PLA 一般に造形しやすく、形状確認や外観確認に回しやすい材料です(定量値は未掲載)。 外観モック、形状確認、干渉チェック
Tough(旧Tough PLA) 一般にPLAより耐久寄りの用途で検討されます(定量値は未掲載)。 試作部品、繰り返し評価する検証用パーツ
PETG 一般に耐久性・耐薬品性・耐湿性などのバランスで検討されます(定量値は未掲載)。 筐体試作、機構確認、現場で扱う試作治具
Nylon 一般に粘りがあり、耐摩耗性が求められる用途の候補になります(定量値は未掲載)。 摺動部を含む試作、交換部品の形状検証、耐久寄りの治具

仕様の見方と活用ポイント

要求から逆算して、まず重要な評価指標(嵌合、平面度、ねじ部など)を決め、そこに効く条件だけを固定します。層厚は面品位と造形時間のトレードオフのため、外観・当たり面は細かめ、全体形状の確認は粗めといった切り分けが有効です。造形サイズは分割の要否に直結するため、分割する場合は基準面や組付け面が狂いにくい位置に接合面を置きます。温度管理とサポート運用は反り・収縮と後処理の影響を左右するため、測定タイミングまで含めて同条件で回すと判断がしやすくなります。

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/)
専門知識不要で高機能な
治具を今日すぐに作りたい
  • CAD読み込みと材料選択だけで温度も自動調整、交替要員や新任でも迷わず当日造形でき、ライン停止時間を短縮できます
  • ESD・難燃・耐薬品の材料を用途ごとに指定でき、自動車の電装・塗装・洗浄ラインでの使用可否を事前にルール化しやすく、判断基準を統一して属人化やばらつきを防げます

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電機メーカー
SI部門向け
Mark Two
(Markforged)
Mark Two(Markforged)
引用元:Markforged
(https://markforged.com/jp/desktop-series)
軽くて強いアーム先端で
ブレを抑えたい
  • 本機の連続繊維強化造形で軽量・高剛性のアーム先端を内製でき、加減速時の振れを抑えて作業のズレを減らせます
  • ナイロン系ベースに高強度繊維を積層して丈夫に作れ、先端の交換回数を抑えて運用を安定させられます

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航空宇宙/大型筐体
量試生産チーム向け
Fortus 900mc
(Stratasys)
Fortus 900mc(Stratasys)
引用元:Stratasys
(https://support.stratasys.com/jp/printers/fdm/fortus-900mc-f900)
大きい・熱に強い部品を
分割せず一度で作りたい
  • 914×610×914mmの造形室で大きな部品を一度に作れ、分割・接着工程を減らして工数と納期を短縮できます。躯体の剛性・気密も確保しやすいです。
  • 高温・難燃グレードの樹脂に対応し、高温環境向けの治具や最終部品の品質が安定し、環境試験・耐熱要件にも合わせやすいです。

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