【製造業向け】 業務用3Dプリンター活用ガイド
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電子部品の試作

ここでは、3Dプリンターで電子部品の試作を行った事例をご紹介します。3Dプリンターの導入を検討している方、活用法の見当がつかない方は、ぜひ参考にしてください。

電子部品の試作で
求められる要件とは

電子部品試作の2つの方法

従来、電子部品の試作では、「射出成形」「切削加工」という方法が用いられてきました。それぞれの特徴は、以下の通りです。

5G・IoTの普及にともない、小型化・軽量化が進む電子デバイス。複雑に入り組んだ精密部品も多く、もはやこれまでの製造方法では作ることが難しくなってきています。そこで活用されているのが3Dプリンターです。

3Dプリンターで
電子部品を試作する方法は

3Dプリンターは、設計した3Dデータと3Dプリンター本体、材料さえあれば短期間で加工することが可能です。金型がいらないうえ、ミクロン単位の穴や中空構造も組み立てをせずに一体成形できます。大量生産には向いていませんが、そもそも試作品なので問題はないでしょう。

近年は、電子機器に必要不可欠なコネクタベース、マイクロプロセッサと回路基板を接続するための半導体チップアレイソケット、半導体実装で使われる半導体ランドグリッドアレイなどの試作品が3Dプリンターで行われています。

3Dプリンターによる
電子部品の試作事例

非常に精密なコネクタを
3Dプリンターで造形

3Dプリンター製コネクタ
引用元HP:ShareLab
https://news.sharelab.jp/cases/industrial/hirose-electric-bmf-230120/

世界的な実績を誇るコネクターメーカー・ヒロセ電機では、製品開発サイクルを高速化するために3Dプリンターを導入しました。以前は、求められる要件に合わせて試作型を起こし、試作部品を作っていましたが、試作に1か月程度かかる場合も。

しかし3Dプリンター導入後は、数日あれば検証できる体制を整えられるようになりました。実際に基板に実装したり、嵌合の具合を確かめたりできるようになり、開発スピードの向上を確実に実感しています。

【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

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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