Silicone mold with Stratasys PolyJet 3D printed pattern

シリコンモールディング2.0 –
アディティブマニュファクチャリングによる
成型の合理化

様々な製造技術と同じく、シリコンモールディングにも3Dプリントを活用することが可能になり、製造期間の短縮と費用の大幅な削減に役立っています。 シリコンモールディングは、RTV  (Room Temperature Vulcanizing ) とも呼ばれ、比較的少ロットのプラスチック製部品を製造する場合に、効率的で経済的なソリューションです。 その工程は3ステップで、まずマスターモデルを作成から始まります。 これは通常、ウッド、金属またはプラスチックで作成されます。その後、型にシリコンゴムを注ぎ、モールドを作成します。 シリコンが硬化したら型を外し、モールドにウレタンを注ぎ込んで最終部品を作成します。 この手法は、医療、航空宇宙、電子装置などへの活用が一般的です。 アディティブマニュファクチャリングにより、成型という最も時間のかかる工程を合理化することができます。 StratasysのPolyJet 3Dプリンティング技術を使用することで、シリコンモールドを成型し、成型プロセスを数週間から数時間に短縮できるのです。 しかも、モールドの精度は損なわれません。 非常に複雑で入り組んだマスターモデルでも、デジタルプロセスを活用して3Dプリントすれば、設計工程で余剰コストや時間が発生することはありません。作成されるモールドは表面が滑らかで、後処理を施すことなくすぐに使用することが可能です。 かつ、簡単にウレタン鋳造に利用できる見事なディテールを併せ持っています。 シリコンモールド成型の3Dプリントは、このため、設計検証および機能テスト、少量の部品を最終製品としての製造において非常に合理的な方法です。詳細については、2分でわかるシリコンモールド作成工程での3Dプリンティング事例をご覧ください  

Plasel-TN

少量ロットのパッケージ生産に最適な
3Dプリントされたブロー成形品

プラスチック製のパッケージは日々の生活に欠かせません。食品用、飲料用、医薬品用、ごみ箱など、あらゆるプラスチック容器があります。 一般的に、薄肉の中空のプラスチック瓶は、ブロー成形と呼ばれる工程により大量生産されます。 正確にキャリブレートされた金属製のモールドに熱した空気を吹き込み、中に配置された熱可塑性プラスチックをモールドの形へ変えるのです。 ブロー成形工程に付きものの熱と圧力のために、通常、大量生産では機械加工された金属製モールドが必要とされています。 しかし、少量ロット生産では、StratasysのPolyJetベースの3Dプリンティング技術を活用して、実際にモールドを3Dプリントすることができるのです。 これらのタイプのパッケージの世界的企業であるPlaselPrecision Plasticsでは、業界や顧客の多様な用途に合わせて、さまざまなタイプの製品を設計・加工しています。 最近、Plaselの顧客が新しいパッケージデザインの試作品を必要としていました。 パッケージが自動コンベアシステムでうまく流れるかを確認するためです。 Plaselでは、Stratasysの3Dプリンティング技術を活用して、100個のパッケージ試作品用のブロー成形品を作成しました。 これらのプロトタイプに従来の機械加工ではなく3Dプリンティングを選択することで、ブロー成形の試作品を製造するのに従来の機械加工手法と比較して、時間を90%短縮でき、また費用も約94%削減することができました。3Dプリントされたブロー成形用金型のプロトタイプを活用することで、この小ロット生産をわずか2日で完了することができした。  「Stratasysの3Dプリントを活用して作成した試作品は、新製品を市場に投入するために当社の顧客ニーズに素早く応えるために理想的なソリューションでした」とPlaselの研究開発マネージャのNir Hadar氏が説明しています。 つまり、大量生産用に金属製モールドを機械加工する前に、3Dプリントを活用したブロー成形品を使用することで、すばやく設計検証を行うことができるのです。 キャップ、スナップやヒンジを含めた設計変更を簡単に、しかも安価に行うことができます。 これらのプロトタイプは形状、嵌合および機能について点検するために使用することもできます。 Stratasys PolyJetで3Dプリントされたモールドと従来の金属製モールドに関するPlaselによる比較 技法 製造時間 費用 CNCマシニング* 最大20日 $5,000 アルミニウム製モールド 最大20日 $5,000 PolyJetモールド 2日 $280 削減率 18日(90%) $4,720(94%) * 完成部品数が100個の場合

Swany TN

アディティブマニュファクチャリングが
日本経済の再生を刺激

長野に本拠を置く設計会社、スワニーは、単一製品への集中から広範囲な工業デザインサービスへと展開することにより、競争力を高めてきました。 同社の反復製品設計プロセスの主要な要素は、プロトタイプ部品の射出成形です。金型は、今もなお長期的な製造工程における選択肢ですが、その製造に何週間もかかり、費用が数百万円におよぶこともあります。 同社は、 StratasysのObjet260 Connex 3Dプリンタを使用し、3Dプリントされた安価なプラスチック金型「デジタルモールド」の製造を開始しました。この3Dプリント金型は数時間で製造され、試作品の成形を可能にし、設計サイクルのスピードが劇的に改善されます。機能しないデザインは素早く変更され、再試行されます。 「若い設計者は経験が少ないので、冒険するのを怖がる。しかし、3Dプリンタのモデルでならいくら失敗しても構わないのです」スワニーの社長 橋爪良博氏は、次のように述べています。「どんどん失敗できる環境を作っておくことで設計者は冒険するようになり、そこからいいアイデアが生まれてきます。その意味でもConnexは価値ある投資でした」 最近の設計事例では、新型の自動車LEDヘッドライトの光拡散用フィルタがあります。Stratasys 3Dプリント射出成型金型を使用することにより、2~3種類のエンドパーツを一度に製作し、効率的に評価および改良することが可能になりました。 プロセス全体が金属金型を使用するより迅速となり、費用を削減できたほか、最終設計の製造への移行が簡単になり、市場への投入がはるかに速くなりました。 海外で安価な部品を外注するのではなく、社内で設計することは、日本の製造業において、新しい隙間市場となり得ます。「デジタルモールドで新しい仕事を呼び込めば、金型の職人技がまた息を吹き返します。町工場には機動力があるので、新しいアイデアを臨機応変に試すのにも都合がいい。それがまた仕事につながり、地域のものづくりが活性化していく。そうなれば嬉しいですね。3Dプリンタは、その起爆剤になるかもしれません」

アイリスオーヤマ

3Dプリンタで製品の市場投入を加速させる
アイリスオーヤマ

製品のより迅速な市場投入が進むにつれ、より多くの企業が、従来の製造工程からアディティブマニファクチャリングへと移行を進めています。消費財メーカーのアイリスオーヤマは、ガーデニング、ヘルスケア、インテリア、オフィス、LED照明、ホームエレクトロニクスなど、毎年 1,000 以上の製品を出荷しています。 新製品を継続的に投下するということは、製品開発および出荷を加速させる方法を常に探しているということを意味します。 「解析や試作を外注する従来のプロセスでは、とても市場のスピードに追いつきません。しかし、3D プリンタがあれば試作を使ってそのスピードに乗っていくことができる」アイリスオーヤマ 家電開発部 マネージャー 原 英克氏 アイリスオーヤマは、2006年からStratasysの3Dプリンタの使用を開始しました。当時、同社は家電製品ビジネスに参入し、複雑な製品設計となりました。同時に、エンジニアの作業が増大し、納期が厳しくなったのです。 アイリスオーヤマの設計チームは、ABS樹脂で耐久性のある高精度なプロトタイプを作成するために、 Dimension 1200SSTを選択しました。 アイリスオーヤマの設計チームは、StratasysのFDM 3Dプリント技術のメリットを体験した後、さらに、Objet30、 Objet30 Pro、Objet260 Connex 3D プリンタを導入しました。StratasysのPolyJet 3Dプリント技術を取り入れ、プロトタイプに本物そっくりの外観と感触を追加しました。これによって、透明、高耐熱性、PPライク、ゴムライクなど、様々なマテリアルで、高精度かつ高品質なモデルを造形することが可能になります。 このように、2つの技術を組み合わせることで、製品開発のスピードを加速し、高度な反復デザインプロセスがより強化されます。

3d printed soccer ball

3Dプリントされたサッカーボールが
ワールドカップを祝う

ペレがサッカーを「美しいスポーツ」と呼んだとき、3Dプリンティングのことについては話していなかったかもしれませんが、この3Dプリントされたサッカーボールは見逃せません。 StratasysのパートナーProto3000は、Objet500 Connex マルチマテリアル3Dプリンターを活用してマルチマテリアルのサッカーボールを設計し、3Dプリントしました。Stratasysのマルチマテリアル3Dプリンティング技術により、硬質透明マテリアル (VeroClear)に、ゴムライクマテリアル (TangoBlackPlus)の縫い目の付いた五角形と六角形のパネルを作成しました。 モデルを造形して水で洗い流して仕上げた後、今年のワールドカップの参加チームをハイライトするために、クリアなパネルの内部に、それぞれの国旗を追加しました。 この楽しいビデオをご覧ください。きっとあなたも、「ゴール!」と叫びたくなるでしょう。

RoboCop helmet visor including striking red strip designed by Legacy Effects created on Objet Connex Multi-material 3D Printer

米国の制作会社「Legacy Effects」が、
Stratasysのマルチマテリアル3Dプリントで
ロボコップのスーツを作成

ヒーロー、悪役、モンスターなどにも、3Dプリンティング技術は大いに活用されています。 ハリウッドの特殊効果スタジオLegacy Effectsのケースをご覧ください。 同社は、「アバター」、「パシフィック・リム」、「アイアンマン」等、数々の大ヒット作のキャラクターにStratasysの3Dプリンティングを使用してきました。 今年の大作映画「ロボコップ」でも、3D プリンティングの成果が巨大なスクリーンで活躍します。 Stratasys の高精度3DプリンタObjet Connexのマルチマテリアルテクノロジーを使用して、ヘルメットからブーツに至るまでロボコップのスーツのあらゆる部分をマスターモールドパターンとして作成しました。これらのパーツを鋳型として、他のマテリアルをモールディングし、さまざまなシーンに応じたスーツが作成されました。 さらに、映画で使用されたスーツの中にはストラタシスの3Dプリンティングによって造形された実際のパーツが90パーセントを占めるものがありました。例えば、きらめく赤いストライプがあしらわれているブラックバージョンのロボコップ・スーツのヘルメットの印象的なバイザーをはじめ、映画で使用されたすべてのバイザーはストラタシスの透明材料(VeroClear) を用いた3Dプリントによって制作されました。   ストラタシスの3D プリンティング技術は、細かな詳細を表現するための唯一の選択肢 Legacy EffectsのリードデザインエンジニアであるJason Lopes氏は、制作過程における課題を3Dプリンティング技術によって解消した最良の例として、ロボコップの胸あてを挙げています。 「まず、ロボコップの胸あてを実物大で出力できるのはストラタシスの 3Dプリンティング技術だけでした。このパーツは、ビルドトレイ全体を占める大きさでした。次 に、同じパーツの中になめらかな部分と非常に高度なディテールが混在する警察バッジやロゴなどがありましたが、これらのディテールをモールディング工程で維持する必要がありました。このレベルの複雑なディテールとシェルの硬い表面のモデリングを1 回の出力で造形できる技術はストラタシスでしか実現することができません。」   従来の製造プロセスよりスムーズなワークフローとより大きな柔軟性を確保 Legacy Effectsのチームは、ストラタシスの3D プリンティング技術を活用することで、手作業でのパーツ製造より格段に速く効率的に作業できるようになりました。 Jason Lopes氏は、次のように述べています。「すべてを手作業で行う場合、とても長い時間がかかるためテストを行なうことができませんでした。また、3Dプリンティングでは作業を対称にして行なうことができます。つまり、スーツの左側全体を造形してから鏡像にして、同じように右側を出力するのです。これらすべてを1つのファイルからマウスをクリックするだけで実行できますが、手作業でできるものではありません。」 Stratasys North America のマーケティング・ディレクターであるBruce Bradshawは、次のように述べています。「Legacy Effectsがマルチマテリアル 3Dプリンタをソリューションとして活用していることは、映画製作におけるテクノロジーの重要性が高まっていることを示しています。すべてのマテリアルを1回の出力で高速3Dプリントできる能力は、時間と費用の削減が欠かせない映画産業の要求を満たしています。しかし、レイヤーの厚みが16ミクロンで超高精細なストラタシスの3Dプリンタが本当の主役なのです。特殊効果の世界では、繊細かつ実物に近いモデルやパーツが業界標準となっており、当社のConnex マルチマテリアル 3Dプリンティング技術は、今後もトップパフォーマンスをデザイナーやエンジニアに提供してまいります。 Stratasys の3D プリンティングを使用してロボコップのスーツやヘルメットを制作した Legacy Effects、 Jason…

3d-printed-color-keyboard-tn

新しい軟質カラーデジタルマテリアルによる、 3Dプリント製品のリアリズム

Stratasysは、マルチカラー&マルチマテリアル3Dプリンタ「Objet500 Connex3」向けの軟質素材および硬質素材を新たに追加したことを発表しました。 これらの新しいカラーオプションにより、3Dプリントされたモデルの外観、質感、機能のさらなる改善が実現されます。 今回リリースされた新素材は6つの軟質マテリアルパレットで構成され、透明から不透明まで広範なショアA値、および200以上の鮮やかな色合いがご利用頂けます。 さらに、新しい4つのグレー/カラーパレットも追加されました。硬質VeroWhiteとVeroBlackの組み合わせからそれぞれ構成される3つの45色硬質グレーパレット、様々なレベルの透光性が実現される1つの45色グレーパレットがご利用頂けます。 マルチカラー&マルチマテリアルのさらに広がる可能性に焦点を当て、Stratasysプロダクト・マーケティング・マネージャーのBoaz Jacobiにインタビューを行いました。 Stratasys ブログ: この素材のオプションの拡大は、アディティブ・マニュファクチャリングにどのような新しい可能性をもたらしますか? Jacobi:  Objet500 Connex3は、マルチマテリアルの3Dプリンティングにカラー機能を組み合わせた唯一の3Dプリンタです。さらに、全1,000種類を超えるカラースケール、軟質、硬質、透明および不透明カラーのデジタルマテリアルによって、限りない組み合わせを活用することが可能となります。 これにより、エンドツーエンドの用途で真の最終製品のリアリズムと汎用性が実現します。 Stratasys ブログ: 製品メーカーにとっての主なメリットは何ですか? またどのようにビジネスに役立ちますか? Jacobi: さまざまな素材の組み合わせにより、単に完成品に似せるだけでなく、実際の外観や質感、機能部品を作り出すことができます。 これにより、マニュアルで組み立てることなく完成品の製造が可能になり、プロダクトデザイナーは、製品開発サイクルにおいてより早期にデザインを検証することができ、結果として市場投入期間を短縮することができるのです。 Stratasys ブログ: ゴムライク・カラーマテリアルを3Dプリントできるメリットは何ですか? Jacobi: 今回のリリースにより、広範なショアA値でデジタルマテリアルを3Dプリントすることとが可能となりました。 このConnex3だけの機能は、コンシューマー用途からスポーツ用品、キッチン用品まで、さまざまな用途にメリットがあります。 たとえば、消費財メーカーであれば、歯ブラシの柄やヘアブラシのグリップなどに軟質カラーパーツやオーバーモールドを必要とします。 家電製品市場でも、最近ではキーボードやリモコンなどに、軟質カラーパーツを利用することが人気となってきています。パーツをこれらの機能で3Dプリントすることで、最高の最終製品のリアリズムが実現されます。 Stratasys ブログ: 新しい硬質カラーパレットの主な用途は何ですか? Jacobi: グレースケール透明パレットを含む4つの新しい硬質カラーパレットは、なめらかで光沢を生み出すことが可能で、家電製品のパーツにも役立ちます。さらに、医療機器、自動車、コンシューマー製品にも最適です。

DINO

AMUG 2014 で空と海のアプリケーションが砂漠地帯に上陸

3Dプリントした、バージニア州立大学のジェットエンジン AMUGではさらなる成功を遂げました。 アリゾナ州、ツーソンで開始された、2014年アディティブ・マニュファクチャリング・ユーザーグループ(AMUG)年間教育およびトレーニング会議には、15カ国から合計で600を超える登録者(全員が商用アディティブ・マニュファクチャリングのユーザー)が参加し、史上最多の入場者数を記録しました。 1週間にわたるカンファレンスでは、プレゼンテーション、ワークショップ、コンテストおよびネットワーキングが開催されました。 参加者の75%以上が、Stratasys FDMとPolyJet 3Dプリント技術を所有/運用しており、さまざまな作品や研究に活用しています。 複数のStratasysのお客様が、自社のアプリケーションを発表し、モデルを提示しました。 中でも注目を集めたのは、バージニア州立大学のラピッドプロトタイピングラボが作成した、多数の中型リージョナルジェットで使用されている推力8000ポンドのRolls Royce AE3007をベースとする、3Dプリントされたジェットエンジンでした。 これは、50以上の3DプリントされたABS樹脂部品(2つのアルミ削り出しシャフト、4つのベアリングを追加)から構成されており、StratasysのuPrint Plus 3Dプリンタと、Fortus 3D プロダクション・システムとの組み合わせで製造されました。 これに対抗すべく、米海軍は、海洋アプリケーション(「Print the Fleet」と呼ばれるCNOのRapid Innovation Cell の一環として、USS EssexにインストールしたuPrint SE Plus 3Dプリンタ)を発表しました。 2週間のトレーニング期間の後、3Dプリンタは、船上で使用するために乗組員に引き渡されました。 この継続的な実験の目的は、船上アディティブ・マニュファクチャリング、乗組員の訓練要件、および船上アディティブ・マニュファクチャリングに関わるサプライチェーンの統合の問題の有用性を見極めることでした。   Stratasysの従業員も、アプリケーションやベストプラクティスにおける最新技術革新を発表しました。 Stratasys FDM技術の主力である、Fortus 900mc 3Dプロダクション・システムは、uPrint SE Plusや最新のObjet500 Connex3フルカラー&マルチマテリアル3Dプリンタなど数々の3Dプロダクション・システムの有力製品と共にデモに登場しました。 射出成形金型のライブデモは、Babyplast射出成形機を使用して実施されました。 AMUG展示会の期間中、Stratasysブースは数多くの来場者で賑わい、Stratasysのスタッフや他のユーザーと有意義な情報交換をされました。 AMUGのハイライトの一つは、アディティブ・マニュファクチャリング業界に25年間従事してきた、Stratasys共同創設者であり、会長兼最高革新責任者のスコット・クランプへの有名な「DINO」(際立ったイノベーターオペレーター)賞の授与でした。 次回のAMUG 2015 は、フロリダ州ジャクソンビルで開催されます。 Stratasysは、アディティブ・マニュファクチャリング・コミュニティーのこの中心的なイベントで、再び重要な役割を果たすことができることを楽しみにしています。 会長:マーク・バーフット、ハイフン 前会長:ブレット・ボードナー、レーザー再生 副会長:スティーブ・デッキ、GE航空 副会長:ダナ・フォスター、rp+m 事務局長:キム・キロラン、Stratasys…

3d printed nanoparticles

英国キャメロン首相、Stratasysの3Dプリンタで造形した彫刻モデルをイスラエルのペレス大統領に贈呈

イギリスのデビッド・キャメロン首相は、イスラエル訪問の際にイスラエルのシモン・ペレス大統領に両国間の共同科学研究を象徴する友情の証として、3Dプリントした彫刻を贈呈しました。 これは、ノッティンガム大学とハダッシュヘブライ大学メディカルセンターで実施されている脳の研究に関係する微粒子を型取ったものです。 両大学のチームは、パーキンソン病治療のために緊密に協力して作業を行う予定です。 透明なプラスチックの中に黒いナノ微粒子が浮かんでいるこの3Dプリントされた彫刻は、イギリスの芸術家Daniel Hilldrup氏がデザインし、イギリスのサービスビューロであるIPFがObjet Connexマルチマテリアル3Dプリンタで作成しました。 一見表面上は単純に見えますが、実際にはこの作品の中には10種類を超える多様なナノ微粒子が存在しています。 この複雑な作品を作るために、Hilldrup氏はエセックス州のIPF で働いている3DプリンティングのプロフェッショナルGary Miller氏と共同作業を行いました。12種類の黒色の材料が作成されていますが、それらを包み込んでいる透明の材料とともに1回のプリントジョブで造形されています。   このような高度なマルチマテリアル3Dプリンティングは、StratasysのObjet Connexマルチマテリアル3Dプリンタの高い品質の証です。 Miller氏は、Objet Connexで実現したユニークな手法を次のように説明しています。「ボトルシップのように、ある材料を別の材料の中に入れ込むことは、従来の製造方法では不可能なことでした。 実際に、他の3Dプリンティング・テクノロジーでは、クリアな透明材料と黒色の材料との組み合わせは3Dプリントできません。 特に、すべての部品を一晩で作成したことを考えると、結果は素晴らしいものでした。」 Hilldrup氏は、2012年に自身の「時間の断片」シリーズで Objet500 Connex3Dプリンタを活用してマルチマテリアルで3Dプリントした彫刻を作成しており、このテクノロジーにより表現できるクリエイティブな可能性を熱狂的に支持しているひとりです。 「長い間、3Dプリンティングでは、モデルを作成するときに一度に1つの材料だけを使用するように制限されてきました。しかし、Objet Connexマルチマテリアル3Dプリンタによりすべてが変わりました。概念的に解放されて、以前には視覚化できなかったものを作成できるようになります。何かをデザインして、それを実際に作成するときに、最初のビジョンがそのまま反映されるので本当に満足できます。」 イギリスとイスラエルが、共同科学研究で、長期にわたり成果を上げることができるよう祈っています!

3Dプリントした車をドライブ

3Dプリントした車をドライブ

3Dプリンティングは、あらゆる業界を前進させていますが、特に重大な効果がもたらされたのは、自動車業界です。単に車を設計する方法の変革であるにとどまらず、3Dプリンティングは製造工程に影響を及ぼしており、場合によっては最終車両部品の生産にも活用されています。 3Dプリンティングが今日の自動車とバイクのコンセプト工程において不可欠なものとなるにつれ、3Dプリンティング技術を活用して、「最初から」設計されるようになっています。 3Dプリンタで新しい画期的な部品(小型と大型)のプロトタイプが製作されるので、設計者は数時間以内に見て触ってテストを行うことができます。 これは、より優れた設計の車両をよりすばやく市場に投入できることを意味しています – きわめて競争の激しいこの業界で、これは大きなメリットです。 また、自動車メーカーは3Dプリントを活用して、組立ラインで車の製造に使用するためのカスタマイズしたジグや固定具を製作しているため、従来かかっていた金属工具のほんの一部のコストと時間で生産が可能になります。 しかし生産方法はさらに向上しています。 一部の自動車メーカーでは、投稿されたファイルから顧客が自分の交換部品をプリントできるようになるという未来像を描いています。 3Dプリントの一風変わった利用法として、車の熱狂的ファンが独自のコンセプトカーのモデルを製作できるようになります。Porsche と Honda は最近自動車設計のSTLファイルを共有し、一般の人々に自宅で3Dプリントする機会を与えました。 今後は自動車およびバイクの設計製造工程の舞台裏をのぞいて、現代のトレンド (代替燃料の使用など) がどのように3Dプリンタを利用して統合されつつあるかについて学ぶ予定です。 レースカーさえも、3Dプリンティング技術で洗練されていっています。 さあ、シートベルトを締めて、ドライブをお楽しみください!