【製造業向け】 業務用3Dプリンター活用ガイド
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産業用(業務用)3Dプリンターとは

こちらの記事では、さまざまな種類の産業用(業務用)3Dプリンターの特徴と主な使用用途について解説していますので、産業用(業務用)3Dプリンターについての情報を探している方は、ぜひ参考にしてください。

産業用(業務用)3Dプリンターの特徴

産業用(業務用)3Dプリンターの導入にあたっては、用途にあったプリンターを選ぶことが大切です。ここでは、産業用(業務用)3Dプリンターの特徴をまとめていますので、参考にしてみてください。

産業用(業務用)3Dプリンターの特徴

高精度・高品質・高安定性

産業用(業務用)の3Dプリンターは、製品開発における試作をはじめ、治工具や最終製品の造形に至るまでさまざまな場面で用いられています。産業用(業務用)として使用されるので連続運転でトラブルが発生しにくい安定性や、細部の再現性などを求められます。このようなニーズを満たすために、産業用(業務用)3Dプリンターは家庭用のプリンターとは異なる高い精度や品質、安定性を持っています。

対応材料の多様性

産業用(業務用)3Dプリンターはさまざまな素材に対応しています。使用できる代表的な素材は、樹脂や金属、シリコーンゴム、UVアクリル樹脂などが挙げられますが、工業用材料に幅広く対応しています。また、さまざまな素材の特性を活かした造形ができるので、機能部品や最終製品の製造にも対応できます

以上のように、産業用(業務用)3Dプリンターでは幅広い素材に対応しているので、目的にあったプリンターを選ぶためには、素材ごとの特徴を知ることが重要です。

大サイズ造形や特殊機能

家庭用のプリンターとは異なり、産業用(業務用)モデルの場合には大型の造形や複雑な内部構造、カラー造形など、顧客ごとの特殊なニーズに対応できる機種もあります。

そのため、実際の導入にあたっては目的を明確にすることで、必要な機能も明確になり、ニーズに合った機種を選定できます。

産業用(業務用)3Dプリンターの主な用途

産業用(業務用)3Dプリンターはさまざまな場面で用いられています。例えば試作開発から治工具・最終製品の製作まで対応できます。さらに、評価試験や品質の検証を行う際にも産業用(業務用)3Dプリンターが活用されています。ここでは、具体的に産業用(業務用)3Dプリンターが活用されるシーンを紹介します。

試作開発(ラピッドプロトタイピング)

製品や部品の試作で産業用(業務用)3Dプリンターが使用されています。3Dプリンタで試作品を製造すると、デザインやサイズなどを確認しながら設計を進めることができます。例えば、試作をした際に何か問題が見つかった場合でも、実物を確認できるので変更が必要な箇所について確認・検討しやすくなり、開発サイクルの短縮に繋げることができます。

治工具・最終製品の製造

産業用(業務用)3Dプリンターを使用して、治工具や最終製品を製造できます。一般的な工作機械で製造されている複雑な形状に加え、これまで使用されてきた加工法では製造が困難な構造も造形できます。また、細部が複雑な形状のものでも製作できます。このような特徴を活かして、航空宇宙や自動車、医療など、さまざまな分野で産業用(業務用)3Dプリンターが用いられています。

評価試験・品質検証

また、試作品を用いて評価試験や品質の検証を繰り返し行うこともできます。産業用(業務用)3Dプリンターを使用すれば実物と同じ形状でプリントできるので形状などをしっかりと確認しながら製作や設計を進めることができます。何度も試験をおこなえるので、品質の向上や開発リードタイムの短縮にもつなげることができます。

産業用(業務用)3Dプリンターの今後の展望について

現在、産業用(業務用)3Dプリンターはさまざまなところで用いられています。例えば、BMWやNASAなどの先進企業で自動車の部品や宇宙探査機部品を製造するために活用されているほか、医療分野ではそれぞれの患者に合ったインプラントや手術用モデルの製作を行う際に用いられています。

今後はさらに材料開発が進むとともに、造形速度も向上していくと考えられ、量産やカスタム製造の現場における活用がより広がっていくことが期待されています。

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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