【製造業向け】 業務用3Dプリンター活用ガイド
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義手・義足の試作

3Dプリンターは、義手や義足の試作にも活用されています。ここでは、3Dプリンターを使った義手・義足の試作事例をご紹介します。

3Dプリンターで義手・義足を試作するメリットは

義手・義足など、身体的な支援技術を必要としている人は非常に多いにもかかわらず、「義手・義足は高価で買えない」という人が少なくありません。義手や義足は一人一人に合わせて形を整えなくてはならない上、専門の技術者による調整が必要なため、どうしても価格が高くなってしまうのです。さらに、義手・義足の中には「重い」「壊れやすい」といった課題を抱えたものもあるようです。

3Dプリンターを活用すれば、試作品を短時間かつコストを抑えて製作することが可能です。素材を工夫することで、重さや耐久性なども改善することができます。

3Dプリンターによる義手・義足の試作事例

製作日数を1ヶ月から最短で1日に短縮

東京のスタートアップ企業「Instalimb(インスタリム)」では、3DプリンターとAI=人工知能を組み合わせて、安価でさらに高性能な義足の開発を進めています。

義肢装具士が3Dスキャナーで撮影したデータをもとに3Dプリンターで義足を製作。義肢装具士が手作業で補正作業を行うことで、製作日数を1ヶ月から最短で1日に短縮し、価格も10分の1にすることができました。

参照元:NHK(https://www3.nhk.or.jp/news/html/20230227/k10013989671000.html)

微調整や試行錯誤をスピーディーに繰り返せる

電動義手の会の義手
引用元:みんすり情報局
(https://make.dmm.com/blog/business/npo-ehand/)

AIを活用した電動義手の製作を行なっているNPO法人電動義手の会。「製作費用を抑えたいが、技術的な難易度が高く、市場も小さい」「試作や改善を重ねなくてはならない」という課題をクリアするのに、3Dプリンターを活用しています。

3Dプリンターなら、微修正や試行錯誤をスピーディーに繰り返すことが可能です。樹脂でプリントでき、軽量化できる点も魅力だそうです。

参照元:みんすり情報局(https://make.dmm.com/blog/business/npo-ehand/)

日常的な動作ができる義手を開発

PSYONICの義手の部品
引用元:formlab
(https://formlabs.com/jp/blog/psyonic-advanced-prosthetics-additive/)

PSYONIC社は、3Dプリント、射出成形、シリコン成形、CNCマシンなどさまざまな加工方法を駆使して、これまでにない義肢装具「Ability Hand」を開発しました。

金型やさまざまな部品製作に3Dプリンターを活用し、可能な限り高解像度でプリントすることで、品質と低価格、製作期間の短縮を実現しています。

参照元:formlab(https://formlabs.com/jp/blog/psyonic-advanced-prosthetics-additive/)

猫の義足を3Dプリンターで開発

義足をする猫
引用元:UNIVERSITY of NEBRASKA–LINCOLN
(https://news.unl.edu/article/nebraska-engineering-students-craft-prosthetic-for-cat)

3Dプリンターの活用は、獣医学の世界でも進められています。事故、病気など、さまざまな事情で手足を失ってしまった動物は、これまで安楽死させられるのが一般的でした。

しかし近年、3Dプリンターで補填物を作る研究が進められています。ネブラスカ大学は、調整可能、取り外し可能、毒性がなく、コストのかからない猫の義肢を3Dプリンターで開発し、注目を集めました。

参照元:SK本舗(https://skhonpo.com/blogs/blog/animalhealth)

【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

公式サイトで
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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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