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3Dプリンティング試作とは？課題と対策・製品を解説
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企画・設計における3Dプリンティング試作とは？
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手術器具メーカーのShukla Medicalは、「METAL X」を使用して手術器具の
プロトタイプを3Dプリントし、会社の年間コストを削減しました。
「METAL X」は、プロトタイプのリードタイムの短縮、設計の自由度の向上など、
CNC加工よりも会社にさまざまな利点をもたらし、複雑な形状の工具の製造を
可能にします。
金属プロトタイプをCNCで機械加工すると、製造に7～40日かかりますが、
部品の3Dプリントには2.7日しかかかりません。「METAL X」ではより複雑な
形状を試せるので、より多くの設計リスクを回避する事ができます。
【METAL X 特長】
■金属でプリントできるFFFベースの3Dプリンター
■金属粉末とポリマー材料を融合したフィラメントを使用
■A2工具鋼やD2工具鋼など、さまざまな金属合金と互換性がある
※詳しくはPDF資料をご覧いただくか、お気軽にお問い合わせ下さい。
SHUKLA MEDICAL外科用ツールを試作
ツール化に適した部品の一例として、医療分野でお馴染みのシリンジ
（注射器）を作成するツールを開発してみましたので紹介いたします。
シリンジは、容器サイズ、素材、カラー、先端形状、針などの
組み合わせの違いにより、様々なバリエーションが存在します。
今回のツールでは、この中から容器サイズ、先端形状、針の種類を
選択できるようにしました。このようなツール化は、手作業に比べて
モデルの作成工数を大幅に削減することが可能。
また、ツールでモデルを作成することで作成方法を統一することができ、
修正する際もスムーズに行うことができるようになります。
【特長】
■容器サイズ、先端形状、針の種類を選択可能
■モデル作成・変更が簡単にできる
■手作業に比べてモデルの作成工数を大幅に削減
■モデルの作成方法を統一できる
※詳しくはPDF資料をご覧いただくか、お気軽にお問い合わせ下さい。
シリンジの3Dモデル作成ツールを作ってみました
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企画・設計における3Dプリンティング試作
企画・設計における3Dプリンティング試作とは？
メディカル機器開発・製造業界において、企画・設計段階で3Dプリンターを用いた試作品を製作すること。これにより、アイデアの具現化、デザインの検証、機能性の評価を迅速かつ低コストで行い、開発サイクルの短縮と製品品質の向上を目指します。
課題
試作コストとリードタイムの増大
従来の試作方法では、金型製作や外注に多大なコストと時間を要し、開発スピードのボトルネックとなっていた。
デザイン変更への対応の遅れ
設計変更が発生した場合、その都度新たな試作プロセスが必要となり、迅速なフィードバックや改善が困難だった。
複雑形状の再現性の限界
従来の製造方法では実現が難しかった複雑な内部構造や、人体にフィットするような有機的な形状の試作が課題となっていた。
初期段階での機能評価の難しさ
外観だけでなく、実際の使用感を想定した機能的な評価を行うための試作品製作が、コストや技術的な制約から難しかった。
対策
オンデマンドでの迅速な試作
3Dプリンターを活用することで、必要な時に必要な数だけ、短時間で試作品を製作し、開発スピードを加速させる。
イテレーション開発の促進
設計変更に柔軟に対応し、複数回の試作と評価を繰り返すことで、より洗練された製品デザインと機能を実現する。
自由度の高い形状設計
複雑な内部構造や、人体工学に基づいたカスタム形状など、従来の製造方法では困難だったデザインも容易に試作可能にする。
早期の機能検証
実際に手に取って操作感やフィット感を確認できる試作品を早期に製作し、実用性に基づいたフィードバックを得る。
対策に役立つ製品例
デスクトップ型3Dプリンター
比較的小型で手軽に利用できるため、開発部門内での迅速な試作ニーズに対応し、初期段階でのアイデア検証を加速させる。
高性能3Dプリンターサービス
高精度な造形や特殊素材に対応しており、より実機に近い機能評価や、複雑な形状の試作を実現し、製品の信頼性を高める。
3Dモデリング・スキャンサービス
既存の機器のデータ化や、複雑なデザインの3Dデータ作成を支援し、試作に向けたデータ準備の効率化と精度の向上に貢献する。
後処理・仕上げサービス
試作品の表面処理や組み立てを行い、より完成品に近い状態での評価を可能にし、最終製品の品質イメージの向上に寄与する。
