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3Dプリンティング・立体造形

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複数材料による多機能部品の製造とは?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複数材料による多機能部品の製造とは?

熱溶解積層方式(FDM/FFF)を用いて、異なる特性を持つ複数の材料を組み合わせることで、単一の部品に複数の機能を持たせる製造技術です。これにより、強度、柔軟性、導電性、絶縁性などを同時に実現し、従来の単一材料では困難だった複雑な機能性部品の製造が可能になります。

​各社の製品

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『積層造形の専門設計(DfAM)コンサルティング』は、高性能/軽量化
3Dプリンティング製品用の、設計及びエンジニアリングサービスです。

積層造形の強みである自由度の高い設計を積極的に活用。好適設計技術を
活用して、部品の重量を減らし剛性を高めます。

様々な3次元構造体(LATTICE)を利用して熱伝達効率を向上させ、さらに
工程の失敗を減らし、出力品質を上げることができるように再設計します。

【特長】
■積層造形の強みである自由度の高い設計を積極的に活用
■好適設計技術を活用して、部品の重量を減らし剛性を高める
■複数部品を一体化し、生産サイクルを短縮
■様々な3次元構造体(LATTICE)を利用して熱伝達効率を向上
■工程の失敗を減らし、出力品質を上げることができるように再設計

※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。

積層造形の専門設計(DfAM)コンサルティング

『Raise3D Pro2/Pro2 Plus』は、低価格な業務用3Dプリンターです。

可動式デュアルヘッドを搭載し、ノズル干渉による造形の失敗を解消。
造形しながら可動することで、造形物にぶつかることなく造形を
スピーディーに行うことができます。

また、デュアルヘッドを使うことで2色での造形や、サポート材として
水に溶ける水溶性フィラメントでの造形も行うことが可能です。

【特長】
■ノズル干渉による造形の失敗を解消
■デュアルでの造形が可能に、サポート接着面をより綺麗に
■大型サイズ、200時間以上の造形が可能
■タッチパネルによる高い操作性、進行状況の可視化機能搭載
■ワイヤレスでより効率的な操作性を実現

※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。

3Dプリンター『Raise3D Pro2/Pro2 Plus』

ABBはRobotStudioによって高速なデジタル製造向け3Dプリンティングを実現します。
3D Printing PowerPacは手動プログラミングを不要にします。

RobotStudio 3D Printing PowerPac

Vericutのアディティブで、ハイブリッド複合加工のシミュレーションができます。

Vericutのアディティブモジュールは、ハイブリッド複合加工における付加加工(積層造形)と従来の除去加工(切削)を正確にシミュレーションできます。

Vericutでアディティブ・マニュファクチャリングを効率的に。

スーパーエンプラの造形を可能とした溶融フィラメント造形法(FFF)の産業用3Dプリンター。
機能性パーツの生産、材料研究・開発用途におすすめです。
スーパーエンプラ用として、庫内温度を高温で維持出来る他、ハイテンプノズルを搭載しています。

※ご購入の際は直接弊社もしくはamazon.co.jpにて

3Dプリンタ「FUNMAT HT Enhanced」

「The Mark Two」は、カーボンファイバーに対応した3Dプリンターです。

造形中にパーツを複合繊維で強化することで、完成したパーツの強度と剛性、
耐久性は比類ないものに仕上がります。

ナイロン以外にも、他の3Dプリンターでは扱うことが難しい
炭素繊維やファイバーグラス、ケブラーを扱うことが可能です。

【特長】
■高強度の3Dプリント
■材料の種類
■扱いやすさ

※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。

カーボンファイバーに対応した3Dプリンター

自動化の相談の中で、数種類の製品を対応するというのは悩む課題です。

高さ違いなどであれば、機構で対応可能ですが、形状などに合わせてとなると金属治具では製作対応できません。

依頼のあった製品を合わせこみ、図面化し対応しました。


様々な自動化の課題に対しアプローチを目指します。お気軽に相談・問合せ下さい。

3Dプリンタで複数製品対応する治具の製作

当社で行っている「3D造形サービス」についてご紹介いたします。

部材にジグを取り付ける際、上下が逆でもジグに取付ができてしまう構造と
なっているが、他の部品との兼ね合いから、現状の形状からの変更は
難しいなどの課題に対応。

2色刷り3D造形で方向を示すマーク付き治具を作成します。
向きを分かりやすくすることで、取り付け間違いが減少します。

【特長】
■向きを分かりやすくすることで、取り付け間違いが減少

※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。

3D造形サービス<マーク付き治具>

AM(Additive Manufacturing)技術で『困りごと』を解決!
 ▶困りごとやイメージから解決プランをご提案
 ▶委託対応範囲は業界最大
 ▶高強度、耐熱性、耐クーラント性を有したカーボン長繊維入りナイロンを使用し製造現場で使用する治具・道具を具現化

製造現場の『困りごと』や『あったらいいな』を弊社にご相談下さい。一緒に解決案を考え、設計、造形、組立、評価、改善まで対応いたします。
高強度樹脂材だけでなく、アルミやスチール、超硬など用途に応じて組合せ、最適な解決策をご提案いたします。

アイデアから具現化まで『3Dプリント造形サービス』

トライエンジニアリングが取り扱う、3Dプリンターの特性を生かした
『樹脂製自由設計治具』をご紹介します。

当社では3Dプリンターを早期に導入し、3Dプリンターの利点を生かした
新時代の治具の製作を進めています。

「作業者が持ちやすい形状」「必要強度を必要部分に設定」など、
機能に必要な好適形状で自由に製作が可能です。

【特長】
■耐候性のあるFDM方式造形の為、治具として使用可能
■各種材料に対応
■機能に必要な好適形状で自由に製作可能
■W406mm×D355mm×H406mmサイズ迄一体加工可能
■造形色対応可(種別による色分け、印付けなど可能)

※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。

3D PRINT JIG

『高精度3D塗布システム』は、ロボットによる自動接着に対応し、
3D形状のプラスチック部品等を強固に接着することができます
外観・意匠面への影響を抑制
ロボットなので正確、塗り忘れもなし

オプションにて、カメラによる貼付位置の自動補正とUV硬化にも対応でき、
両面テープ・各溶着工法の代替に好適です

【特長】
■3D形状のプラスチック部品を強固に接着
■外観・意匠面への影響を抑制
■ロボットによる自動接着に対応
■カメラによる貼付位置の自動補正に対応(オプション)
■UV硬化に対応(オプション)
■両面テープ・各溶着工法の代替に好適
■ホットメルト対応(脱有機溶剤のトレンドにも対応、環境に優しい)

※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。
★ロボットSIer(エスアイアー)
★3Cプロフェッショナル(切る.つなぐ.運ぶ)スターテクノ(株)

スターテクノ|高精度3D塗布システム各種接着剤・ホットメルト対応

SLG専用に開発されたコンフィギュレータ(設計システム)と3Dプリンタによる積層造形によって、簡単かつ柔軟にワーク形状に適したオリジナル吸着ハンドを製作できます。ソフトが不要で、ホームページ上から手軽に設計が可能です。

■オーダーメイド
ワークやアプリケーションに合わせて、オーダーメイドでハンドを設計

■設計時間短縮
コンフィギュレータに必要事項を入力するだけなので短時間で設計が可能
(ワークのCADデータで取り込み、設計する事も可能)

■軽量・配管不要
3Dプリンタによって、配管が一体化したハンドが生成されるため、軽量かつ別途配管作業が不要

■簡単接続・すぐに使える
ロボットに取り付けるためのフランジを含めて設計・製作が可能なため、素早いセットアップが可能
※対応ロボットメーカー:Universal Robots、KUKA、安川電機、FUNUC

SCHMALZ(シュマルツ) オーダーメイド式ハンド『SLG』

※お問い合わせ、カタログのダウンロードは、こちらよりお願いいたします。
 当社ホームページにて、より詳細な情報をご覧いただけます。
 資料請求:https://www.nttdata-xam.com/document/
 お問い合わせ:https://www.nttdata-xam.com/contact/

「nTop(旧:nTopology)」は次世代のエンジニアリングツールとも呼ばれ、従来のCADソフトなどでは困難であった複雑な形状の設計を容易に行えるソフトウェアです。3Dプリンターは形状の複雑さがコスト増大に繋がらない製造手法のため、nTopのようなソフトウェアはまさに3Dプリンター向けの設計ツールといえます。

【 nTop 】次世代のエンジニアリングツール

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熱溶解積層方式における複数材料による多機能部品の製造

熱溶解積層方式における複数材料による多機能部品の製造とは?

熱溶解積層方式(FDM/FFF)を用いて、異なる特性を持つ複数の材料を組み合わせることで、単一の部品に複数の機能を持たせる製造技術です。これにより、強度、柔軟性、導電性、絶縁性などを同時に実現し、従来の単一材料では困難だった複雑な機能性部品の製造が可能になります。

課題

材料間の接着性不足

異なる材料を積層する際に、界面での接着力が弱く、剥離や強度の低下を引き起こす可能性があります。

材料特性の最適化の難しさ

各材料の融点や熱膨張係数が異なるため、積層プロセス中に反りや変形が生じやすく、寸法精度や機能性を損なうことがあります。

複数材料対応プリンターの限定性

複数材料を同時に扱うことができる3Dプリンターは限られており、導入コストや運用ノウハウが必要となります。

後処理の複雑化

サポート材の除去や、異なる材料の表面処理など、後工程が複雑になり、製造コストやリードタイムが増加する可能性があります。

​対策

接着性向上材料の開発

材料間の接着性を高めるための特殊なフィラメントや、界面処理剤の開発・適用により、積層強度の向上を図ります。

プロセスパラメータの最適化

各材料の特性に合わせた積層温度、速度、冷却条件などを精密に制御し、反りや変形を抑制するプロセスを確立します。

マルチマテリアル対応プリンターの活用

複数のノズルや材料供給システムを備えた3Dプリンターを導入し、効率的かつ高品質な複数材料造形を実現します。

統合設計・製造ワークフローの構築

設計段階から材料選定、積層プロセス、後処理までを一体的に管理するワークフローを構築し、効率化と品質向上を目指します。

​対策に役立つ製品例

複合機能性構造体

柔軟な素材と硬質な素材を組み合わせることで、衝撃吸収性と剛性を両立させた部品を製造できます。

一体型電子部品

導電性材料と絶縁性材料を積層し、配線やセンサー機能を内蔵した電子部品を一体で造形できます。

バイオメディカルインプラント

生体適合性材料と、骨伝導性や薬剤放出機能を持つ材料を組み合わせたインプラントを製造できます。

高機能グリップ・インターフェース

滑りにくい素材と、握りやすさを考慮した形状を組み合わせた、人間工学に基づいたグリップ部品を製造できます。

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