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複雑構造の造形とは?課題と対策・製品を解説

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インクジェット方式における複雑構造の造形とは?

インクジェット方式の複雑構造の造形は、インクジェットプリンターの原理を応用し、液状の材料を積層することで、微細で複雑な形状を持つ立体物を製造する技術です。特に、従来の切削や射出成形では困難な、内部に空洞を持つ構造や、非常に薄い壁、入り組んだ形状の実現に適しています。医療分野でのカスタムインプラント、精密機器の部品、デザイン性の高いプロダクトなど、幅広い応用が期待されています。

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【積層造形装置向け】HIWIN 精密/転造ボールねじ

【積層造形装置向け】HIWIN 精密/転造ボールねじ
3Dプリンティング・立体造形分野では、積層ごとの正確な位置決めが、造形品質を左右する重要な要素となります。特に、微細形状や高精度が求められる造形では、わずかな位置ズレや振動が、層ズレや寸法誤差の原因となり、再造形や品質低下につながります。 HIWIN 精密/転造ボールねじは、安定した直線運動と高い位置決め精度を実現し、積層精度の向上と造形の再現性確保に貢献します。高速動作と精度を両立することで、造形品質の安定化と生産効率の向上を支えます。 【活用シーン】 ・樹脂・金属3Dプリンタの造形軸駆動 ・積層造形装置のZ軸・XY軸位置決め ・試作・少量生産向け造形設備 ・高精度・微細造形対応の研究・開発用プリンタ ・自動化された立体造形ライン 【導入の効果】 ・積層ズレ・寸法誤差の低減 ・造形品質の安定化・再現性向上 ・高速造形時の振動・ばらつき抑制 ・再造形・調整工数の削減 ・装置全体の生産性向上

ヒット商品を生む前に一流開発メーカーが必ず実施していることは!

ヒット商品を生む前に一流開発メーカーが必ず実施していることは!
一般的にリバースエンジニアリングとは、既存の製品を解体・分解して、製品の仕組みや構成部品、技術要素などを分析する手法のことを言います。この手法により、その製品に使用する技術を分析、調査、確認を可能とし、新製品の開発などに役立てることができるものです。この分野でWTIにご要望いただいているお客様は、自動車・医療・歯科・ヘルスケア・産業機器・民生機器と多岐にわたっております。 【特長】 ■分解して解析するところで終わることなく、設計開発会社としての知見を生かした受託サービスをご提供 ■世の中にある製品や開発品、試作品を解析して機能を推定 ■ご要望をくみ取り、新規設計や原理検証等、製品設計に近い領域をご提案 ■高度な技術を豊富に保有し、他社では難しいとされる製品にも対応 ▼リバースエンジニアリングplusを活用した開発手法の一例 1)調査結果から技術トレンド把握 2)シミュレーション技術を活用したフロントローディング設計 3)シミュレーション検証を終えた後の試作開発支援 4)ノイズ試験、防振試験等のマージン評価 ※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。
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インクジェット方式における複雑構造の造形

インクジェット方式における複雑構造の造形とは?

インクジェット方式の複雑構造の造形は、インクジェットプリンターの原理を応用し、液状の材料を積層することで、微細で複雑な形状を持つ立体物を製造する技術です。特に、従来の切削や射出成形では困難な、内部に空洞を持つ構造や、非常に薄い壁、入り組んだ形状の実現に適しています。医療分野でのカスタムインプラント、精密機器の部品、デザイン性の高いプロダクトなど、幅広い応用が期待されています。

​課題

微細構造における材料の沈降・凝集

微細なノズルから吐出される液状材料が、造形中に沈降したり凝集したりすることで、形状の再現性が低下し、意図しない欠陥が生じる可能性があります。

サポート構造の除去困難性

複雑な形状を造形する際に不可欠なサポート構造が、微細な部分や内部に形成されると、除去が困難になり、造形物の破損や表面の損傷を引き起こすことがあります。

材料特性の限定性

インクジェット方式に適した液状材料は限られており、高強度や耐熱性など、特定の機能を持つ材料での造形が難しい場合があります。

造形速度と解像度のトレードオフ

高解像度で微細な構造を造形しようとすると、造形速度が遅くなる傾向があり、生産性の向上が課題となります。

​対策

材料分散技術の最適化

ナノ粒子などの分散技術を駆使し、材料の沈降や凝集を防ぎ、均一な吐出と安定した積層を実現します。

可溶性サポート材料の活用

造形後に水や特定の溶剤で容易に除去できる可溶性サポート材料を使用し、複雑な内部構造もきれいに仕上げます。

高機能性材料の開発・適用

造形プロセスに適した粘度や乾燥特性を持つ、高強度、高弾性、生体適合性などの機能性材料を開発・適用します。

造形プロセスの高速化技術

複数ノズルの同時吐出や、材料の迅速な硬化技術などを導入し、造形速度と解像度のバランスを向上させます。

​対策に役立つ製品例

高精度微細構造用インク

ナノ粒子を均一に分散させ、沈降を防ぐ特殊なバインダー技術により、微細なディテールも正確に再現可能なインクです。

水溶性サポート材料

造形後に水に浸すだけで容易に分解・除去できるため、複雑な内部構造を持つ造形物の後処理を簡便化します。

高機能性光硬化性樹脂

特定の波長の光で迅速に硬化し、高い強度や耐熱性、生体適合性を持つ造形物を実現できる樹脂材料です。

多色・多材料同時造形システム

複数のインクヘッドを搭載し、異なる材料や色を同時に吐出することで、機能性やデザイン性の高い複雑な構造物を効率的に製造します。

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