まずは金属を使う3dプリントとはどんなことなのかを解説します

パソコンで作りたい部品をプログラムし、それをプリントに読み込ませるだけで、立体的な製品が完成することを3dプリントといいます。加工では、製品開発段階で、必要になる部品の個数は1,2個である場合が多く、そのたびに金型を作って鋳造していたため、部品が完成してくるまでに1,5~2カ月かかっていました。試作品のテスト後に少しでも変更箇所があると、金型から作り直すことになり、トータルで4カ月と長期間かかっていました。しかし、この製造工程では、プログラムをプリントが読み込み製造するため、スピーディーに部品の完成をすることができます。また、変更箇所が出ても、金型から作り直すのではないため、素早く対応できることと、コストダウンにつながります。また、今まで困難と言われていた凹凸のある部品であっても、製造可能になりました。

金属を使う3dプリントはこうして製品を製造する

プログラムデーターをctスキャン画像のようにスライスデーターにしてから読み込みます。そして、そのデータ通りに金属を積み重ねながら作っていくと、立体物が出来上がる仕組みになっています。積み重ね方は、溶かしながら積み重ねていくため、粉末積層装置とも呼ばれています。まず始めに、0,05mmの薄さで金属粉を敷き詰めます。そこに、スライスデーターの一枚分をレーザーで塗りつぶしていきます。また、粉を敷き詰め同じことを繰り返し、造形が進んでいきます。同じ方向ばかりから、塗りつぶすと残留応力でひずみが出来てしまうため、一定方向にならないようにしていきます。レーザーの焦点は常に一定でなければ、ゆがみが生じるため、1工程が終わると、造形ステージが下がります。工程が進むにつれて、ステージが下がっていくため、最終的にどんな形になっているのかは、完成してみないと見ることができないのです。

3dプリントはデメリットもある

ここまで読むと何でもできる凄い物といった印象がありますが、デメリットもあります。それは、部品完成までのスピードは速いが、高価なものだということです。まだまだ、開発途上にある製品のため、今後の技術開発に期待をしましょう。もう一つ大事なことは、工程上仕方がない事なのですが、アンダーカット部にサポートが必要になり、完成後にそのサポート材を除去するための処理に時間がかかるということです。また、縦向きに造形していくのか、横向きに造形していくのかによって、仕上がりやコストの差があるということです。強度面では、縦・横共に同じなのですが、何層にもわたって積み重ねていくため、細かな凹凸ができてしまうということです。最近では、家庭用3dプリントも販売されるようになり、今後ますます期待される商品で、製造業にとっては、今まで出来なかった造形にもチャレンジできる画期的なものです。

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