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大型部品の造形とは？課題と対策・製品を解説
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熱溶解積層方式における大型部品の造形とは？
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当社は、製造業における経験と実績によるノウハウと技術力で、
米国や中国、欧州にも負けない3Dプリンタを開発・製造します。
製造業の現場に、試作・開発の圧倒的なスピードアップとコストダウンを
提案いたします。
1m超の樹脂式「大型3Dプリンタ」や「置き3Dプリンタ」、3Dプリンタ
による造形にも対応いたします。
【ラインアップ】
■置き3Dプリンタ
■大型3Dプリンタ
■3Dプリンタによる造形
※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。
工業用超高速大型3Dプリンタの『EXF-12』は
樹脂ペレット材を原料とするため、
工業用の樹脂材料を広範かつ低コストで利用することができます。
また、オプション装置との併用によりプラスチックリサイクルの促進が
可能となります。
さらに安定で高精度の造形を実現するために、多くの工作機械で使われている
FANUC社製の制御装置を搭載し、一般的な3Dプリンタとは異なった
工業用グレードを目指した設計となっております。
【特長】
■樹脂ペレット材が利用可能
■独自開発の射出成型ヘッド
■ワイドな造形範囲
■工業用グレードの製品設計
- FANUC31i制御装置を採用
- 高剛性フレーム構造
- ボールねじ駆動
※造形事例集を無料進呈中！詳しくはPDFをダウンロードしていただくか、お気軽にお問い合わせください。
当社の『CNC発泡スチロール切削・3Dプリンティング』についてご紹介します。
3DデータをベースにCNC工作機や3Dプリンターで実際の形状を製作いたします。
大きな制作物はミニチュアを高精細光造形プリントにて確認することを
お勧めしています。分割して出力しますので大きさに制限はありません。
当社では10メートルを超える大型の造形物を多数納品しています。
お気軽にお問い合せください。
【特長】
＜3Dデータが造形物に＞
■3DCADや3DCGのデータ通りに製作
■実際の製品を組み立てる事を考えて好適な形状を考える
■運搬のためのトラックに載る大きさに分割いたしますが大きさは無限大
■完成時20メートル以上の製品製作実績もあるので安心してご依頼いただける
※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。
Momentは、卓上型で、操作及びメンテナンスが簡単なため非常に使いやすく、大型サイズも分割せずに一度に造形が実現できるFFF方式の3Dプリンターです。
自由に材料の選択が可能なので、弊社取り扱いのフィラメントメーカーの3devoとも相性が抜群です。
【特長】
■幅広い造形サイズ
造形可能サイズが 350 × 350 × 350(mm)と、卓上3Dプリンターにおいて最大級。
大型モデルも分割せずに一度に造形が可能です。
■材料が豊富で管理が簡単
PLA、ABS、PC、PA、CF-PA（炭素繊維強化ポリアミド）などの様々な材料に対応しており、各材料で安定して高いクオリティの造形が可能です。また、プリンター本体に湿度計付きのドライボックスを搭載。水分に弱い材料も、手軽に乾燥環境で管理することができます。
■ユーザーフレンドリー
アイコンを活かしたタッチパネルは各機能の把握がしやすく、直感的な操作が可能なため、初心者でも簡単に使いこなせます。
■高い造形品質と安定性
MOMENT 社が今まで蓄積したノウハウを全て詰め込んだ機体です。
高品質な造形物を安定して印刷することが可能です。
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熱溶解積層方式における大型部品の造形
熱溶解積層方式における大型部品の造形とは？
熱溶解積層方式（FDM/FFF）は、熱可塑性樹脂を溶融させながらノズルから押し出し、一層ずつ積み重ねて立体物を造形する3Dプリンティング技術です。この技術を応用し、従来の製造方法では困難であった、あるいはコストがかかりすぎていた大型部品を直接造形することを指します。自動車、航空宇宙、建築、大型産業機器などの分野で、試作品製作、治具・工具、最終製品の製造に活用されています。
課題
造形時間の長期化
大型部品は体積が大きいため、一層ずつ積み重ねる熱溶解積層方式では、必然的に造形に非常に長い時間を要します。数日、あるいは数週間かかることも珍しくありません。
反り・歪みの発生
大型部品は、材料の収縮や温度変化による応力集中により、造形中に反りや歪みが発生しやすく、寸法精度や形状維持が困難になります。
積層痕と表面粗さ
一層ずつ積み重ねる構造上、積層痕が目立ちやすく、表面が粗くなる傾向があります。大型部品では、この積層痕が強度や機能性に影響を与える場合があります。
材料選択の制約とコスト
大型部品の造形に適した高強度・高耐熱性を持つ材料は、一般的に高価であり、使用量が増える大型部品では材料コストが大きな課題となります。
対策
造形パラメータの最適化
積層ピッチの調整、ノズル温度・ベッド温度の精密制御、冷却ファンの使用頻度管理など、材料特性と部品形状に合わせた造形パラメータを最適化することで、造形時間短縮と品質向上を図ります。
構造設計とサポート材の活用
部品の内部構造を最適化し、応力集中を緩和する設計を行います。また、複雑な形状やオーバーハング部分には、取り外し可能なサポート材を効果的に配置し、造形中の変形を防ぎます。
後処理技術の導入
積層痕の除去や表面平滑化のために、研磨、研削、化学処理、塗装などの後処理技術を適用し、要求される表面品質を実現します。
高機能材料の開発と利用
炭素繊維やガラス繊維で強化された複合材料、耐熱性・耐薬品性に優れたエンジニアリングプラスチックなど、大型部品の要求性能を満たす高機能材料を積極的に活用します。
対策に役立つ製品例
大型産業機器用筐体
従来の金型製作に比べて初期投資を抑え、短期間で大型の複雑形状の筐体を製造できます。設計変更にも柔軟に対応可能です。
自動車部品の試作・治具
実車に搭載される大型部品の試作や、製造ラインで使用される大型の治具・工具を、低コストかつ迅速に製造できます。軽量化も実現しやすいです。
建築用モジュール・型枠
複雑な形状を持つ建築用モジュールや、特殊な形状の型枠を一体で造形できます。工期の短縮やデザインの自由度向上に貢献します。
航空宇宙分野の構造部品
軽量かつ高強度な大型構造部品を製造し、航空機の燃費向上やペイロード増加に貢献します。複雑な内部構造も一体で造形可能です。
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