公開日：｜更新日：
製造業で多品種小ロット化が求められていること、そして、寸法精度の高い治具が求められていることなどを背景に、3Ⅾプリンターで治具を製作する現場が増えています。
3Dプリンターで治具を製作するメリットは、製作期間やコストを削減できること、治具の変更を早く行えること、アイディアを形にしやすいことなどです。
ここでは、3Dプリンターによる治具製作の事例と利用者の声をご紹介します。治具製作に課題を感じている方、3Dプリンターの導入を検討している方は、ぜひ参考にしてください。
3Dプリンターを使用して、ノズル先端付近にゴム製のOリングをはめるための、ノズルにかぶせるコーンキャップ状の治具などを作っています。キーエンスの3Dプリンターは、造形物の姿勢や配置を自動で調整してくれる機能がついていてとても便利です。
ユーザーインターフェースが日本語なのも、わかりやすくていいですね。
以前は熱溶融積層式の3Dプリンターを使っていたのですが、造形物に負荷がかかるたび、積層の境界で簡単に割れていました。このため、形状確認や部品の納まりをチェックする程度の用途にしか使えませんでした。
キーエンスの3Dプリンターを導入してからは、造形物にある程度の強度があるため、実験用の器具や治具も作れるようになりました。複雑な形状の器具や治具が必要になった時に助かっています。
貨物船を動かす大型エンジンの製造に必要な治工具。これまでは製造を外注していましたが、外注では、必要に応じた設計変更に迅速に対応することができません。コストも工数もかかることが課題でした。
そこでMarkforged社と連携し、3Dプリンターで吊り上げ治具を製作。240kgのエンジン・ピストンを持ち上げることに成功しました。
光を検出する装置の製造・販売などを行っている東北電子産業株式会社では、産業用（業務用）3Dプリンターで製品を置く台や固定治具を作成しています。
3Dプリンターを活用することで、気軽に治具を用意できるようになり、コストカットや作業効率向上を実現できました。社内からも「こういう治具が欲しい」とさまざまな相談が寄せられるようになったそうです。
【目的別】商品開発・
製造を加速する
おすすめ産業用（業務用）
3Dプリンター3選を見る
Q. 3Dプリントした治具を量産ラインで使う前に、何を試しますか？
A.
位置決め精度、繰り返し使用、作業者の扱いやすさを試します。
荷重、温度、薬品など現場条件で変形しないかを確認し、交換基準も決めてください。 例えば位置決め治具なら、初品だけでなく決めた回数の着脱後も同じ位置を再現できるかを測ります。合格値と交換時期を先に決め、ライン上での実作業で確認します。
次は、合格した治具の造形条件を固定し、交換時に同じ品質を再現できるか確かめます。
Q. 樹脂製治具に金属のねじやピンを使えますか？
A.
使えますが、締結部の設計が重要です。
繰り返し取り外す場所はインサートや別部品化を検討し、嵌合と摩耗を試作で確認してください。 樹脂に直接ねじを繰り返し締めると、穴の摩耗が先に寿命を決める場合があります。締付け回数を想定し、インサートの抜けや樹脂側の割れを試作で確認します。
Q. 治具を内製するか外注するか、何で判断しますか？
A.
造形回数、設計変更の頻度、必要な精度で判断します。
装置代だけでなく、担当者の作業、後処理、検査、失敗造形の費用を含めて比較してください。 内製なら急な設計変更に対応しやすい一方、品質を測る人と時間が必要です。月間の製作数と変更回数を見込み、外注時の納期と内製の実作業時間を同じ条件で比べます。
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。
