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3Dプリントのマスターモデルを元に切削や鋳造でのものづくり

3Dプリント

3Dプリントのマスターモデルを元に切削や鋳造でのものづくりのイメージ

3Dプリントを利用したものづくりの手順

手軽に好きな形状のモノを作れるので、人気のあるのが3Dプリントです。

液体樹脂に紫外線を照射して硬化させる光造形方式や、熱で溶かした樹脂を積み重ねる熱溶解積層方式の3Dプリンターが良く知られていますが、それ以外にも粉末状の材料に高出力のレーザー光線を照射して焼結させる粉末焼結方式、噴射した液状の紫外線硬化樹脂に紫外線を照射して硬化積層させるインクジェット方式なども使用されています。

材料についても樹脂だけではなく、金属やセラミックなど数多くの種類の素材が使用可能です。

使用する材料・精度・予算などに応じて3Dプリンターの種類を選ぶことになりますが、3Dプリントによってモノを作る時は、まず正確な立体的なデータを作らなくてはなりません。

使用するデータ通りのモノが作られますので、3D-CADや3D-CGソフトで間違いのないデータを作成する必要があります。

3Dプリンターを使えば手軽に好きな形状のモノを制作できますが、慎重に間違いのないデータを作るようにしましょう。

3D-CADや3D-CGソフトによって、正確な立体的なデータができあがりましたら、3Dプリンターに入力できるフォーマットにデータを変換してモノを作る準備に入ります。

必要な材料を用意してデータを3Dプリンター入力すると、データと同じ形状のモノのできあがりです。

正確なデータさえあれば3Dプリンターで希望するモノを作れますので、3Dプリンターを所有する業者にデータだけを送付して作ってもらうサービスも提供されています。

3Dプリントで作ったモノをマスターモデルとして使う

高精度で制作できる3Dプリンターも存在しますので、3Dプリントで作ったモノをさまざまな形で利用できますが、さらに加工を加えてより高品質の仕上がりにすることも可能です。

表面に磨きをかけて鏡面のようにしたり、綺麗な塗装を施したりすることで、一層見栄えの良い仕上がりになります。

3Dプリンターで作ったモノに満足の行かない場合は、仕上げの加工を行うことを検討してみましょう。

そして、より高品質の品物や大量生産したい場合は、3Dプリントで作ったモノを、マスターモデルとして使うことも少なくありません。

従来の工作機械を用いてマスターモデルを作ると、熟練した技術や大型の設備が必要となることもあり、簡単に作業を進めることができないこともありましたが、3Dプリンターを使うと短期間で正確なマスターモデルを作ることができます。

3Dプリンターならば手軽にマスターモデルが作れますので、データや設計図上だけで確認するのではなく、実物をチェックして問題点があれば直ぐに修正をして、より完成度の高いマスターモデルを作ることが可能です。

元となるデータを修正すれば、また直ぐにマスターモデルが作れます。

何度も図面上でチェックしておいても、できあがったモノを見てみると、何らかの不具合があることも珍しくないので、3Dプリンターで作った実物で確認してから、次の工程に入った方が確実です。

より正確なマスターモデルがあれば、以後の作業でも正確な作業が可能となり、高品質の製品作りができるでしょう。

切削・表面処理・鋳造などの工法の特徴

このように、従来の制作方法を組み合わせると、3Dプリントの使用方法が広がります。

切削・表面処理・鋳造などの従来の工法は、専門的な知識や経験が必要となる部分もありますが、基本的なことであれば比較的容易に理解することができるでしょう。

切削加工は、切削用の工具を用いて対象となるモノの不要な部分を削り取る加工方法です。

旋削・穴あけ・平削り・フライス削りなど、数多くの切削の種類があるのが特徴となっています。

3Dプリンターで作成したモノを手直ししたい場合などには、切削加工が最適です。

表面処理では、めっきなどの金属処理や印刷などを行います。

素材の種類によっては、行える表面処理が限定されることもありますので、素材と表面処理の内容を理解しなくてはなりません。

鋳造は、金属などを高温に熱して液体にしてから、型に流し込んで目的とする形状にする加工方法です。

従来の作業方法では、通常は木型を作ってから反転し、砂型を製作し、そこに溶かした金属を流し込んでいましたが、3Dプリンターで木型や砂型を製作すれば、鋳造の作業工程を短縮化させることができます。

作業工程を短縮できれば納期が短くなるだけではく、材料や人員を少なくしてコストも抑えられるなどのメリットが出て来るでしょう。

スピードとコストの削減が求められる現代では、手軽に使える3Dプリンターを応用して鋳造をすることが必要となって来ています。

3Dプリンターについて詳しく調べるだけではなく、切削・板金・鋳造などの工法についても、十分に理解するようにしましょう。

そして、今まで3Dプリンターを使っていなかった業界の人達も、積極的に3Dプリントを使って、技術革新を進めるようにしましょう。

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