試作品製作でも活躍！3Dプリンターでどんなことができる？
医療用器具・プラスチック、自動車部品、半導体装置などを量産する前に性能・強度などの検証を行ううえで欠かせない試作品製作。金属加工や樹脂加工の技術を用いたプロトタイプの製作が一般的ですが、近年は3Dプリンターを使った試作品製作の事例も増えています。今回は、試作品の発注を検討中の企業担当者様を対象に、3Dプリンターの基礎知識や3Dプリンターで製作できる試作品について紹介します。
3Dプリンターとは
3Dプリンターとは、3D CADや3D CGなどのデータを基に、立体造形が作れる機器のこと。一般的なプリンターは、紙などの平面に画像や文字を印刷する機器ですが、3Dプリンターは、熱で溶解した樹脂の集積、粉末状の材料に対するレーザー照射といった複数の技術を組み合わせて立体物を成形することが可能です。
3Dプリンターの造形方式は、試作品の製造にも大いに活用されています。実際に導入を検討される際は、まずどんな用途に向いているかを理解することが大切です。それが3Dプリンターを活用するためのファーストステップとなります。
3Dプリンターでできること
試作品製作のシーンにおいて、3Dプリンターの高速で立体物を作る技術「ラピッドプロトタイピング」は以前から利用されていました。しかし、3Dプリンターは、時代の移り変わりと共に、活用の幅がさらに広がってきています。
複雑な形状の試作品が作れる
3Dプリンターの最大の長所は複雑な形状を手早く製作できる点です。ホイッフルボール（穴の開いた球体）のような形や、分割構造になっているものをひとつのユニットとして製造することも可能。3Dデータさえ準備できれば簡単に製作できるのも大きなメリットです。
小ロットの生産に向いている
まず3Dプリンターで強度の高い材料を用いた造形物を製作します。そして、それを量産用の原型や型として利用すれば、小ロット生産の製品を製造することが可能です。
治工具が作れる
3Dプリンターは、短期間で高精度な治工具（部品や工具の作業位置を指示するために使用する器具）を造形することが可能。従来の切削加工などとは異なり、製品製造現場においても納期短縮やコスト軽減に大きく貢献できます。
実製品に近い造形物が作れるケースがある
高精度な3Dプリンターを利用すれば、実製品にかなり近い造形物の制作が可能です。サイズや動作の確認ができるだけでなく、製品のパーツを制作し、組付けの検証に利用できるケースもあります。
試作品製作における3Dプリンターのメリット
コストを抑えることができる
3Dプリンターは、必要最低限のコストでの製作が可能です。従来の製法ではひとつの製品を作るために材料の削り出しや型取りなどが必要となり、その分製造機器・材料・作業員もそれぞれ必要になります。しかし、3Dプリンターでは樹脂や金属を水平断面で重ねることによって形成しますので、これらの工程やコストが必要なくなるのです。
製品の重量を抑えられる
3Dプリンターならではの設計として「肉抜きの形状」の製品を製作できます。「肉抜きの形状」とは製品に穴を開けて体積を減らすことであり、この作業が3Dプリンターの活用で手軽に行えます。全ての部品を3Dプリンターだけでは製作できない場合もありますが、パーツの一部を3Dプリンターで製作することで、試作品だけでなく、完成後の製品全体の軽量化も図れるでしょう。
細部まで表現が可能
3Dデータを基に成形するので、細かいところまで表現できます。ただし、3Dプリンターの種類によっては、立体物を成形する際に表面が凸凹でざらついてしまい、平滑研磨の処理が必要となるケースもあります。また、試作品製作そのものがスピーディーになるため、設計の修正作業も早い段階で行うことができます。
3Dプリンターを使った医療用プラスチック・医療用器具の試作品製作はアートウインズにお任せください
試作品製作会社のアートウインズでは、3Dプリンターの設備も整っており、医療用器具・医療用プラスチックや工業製品など、幅広い分野の試作品製作を行っています。また、デザインや設計が指示されたaiデータをdxf データなどに変換して製作することも可能です。ただし、aiデータの場合は変換するとデータが化ける可能性がありますので、寸法を明記していただくと、滞りなく進行できます。試作品製作のことなら大阪の試作品会社・アートウインズにお任せください。
