試作・開発段階

3Dプリンターを導入すると、試作・開発段階でどのようなことが可能になるのか、まとめています。

試作・開発段階で3Dプリンターができること

試作・開発段階では、ここまで進めてきた計画で、設計時の仕様を満たしている商品になっているかの確認が大切です。各種性能や強度、耐久性に問題がないのかを確認しながら進める必要があります。

3Dプリンターの魅力は、複雑な形状であってもスピーディーにつくり出せる点です。サイズが合わない、構造がおかしいといった問題があった場合、すぐさま問題箇所のデータを修正することで、スムーズな対応が可能です。

思いついたアイデアをそのまま造形モデルとして具現化できる点も、3Dプリンターの大きなメリット。現場で使用するボルト1本まで再現できます。使い方もシンプルであり、CADデータを3Dプリンターに転送するだけでイメージどおりの試作品を生み出せます。

さらに社内の3Dプリンターを活用することで、外注に出せば本来は1週間かかる試作品が、わずか数時間で作成可能です。外注依頼をしてから試作品が出来上がるまで、1ヶ月近くかかる物であっても、数日で出来上がるでしょう。また、試作品をいくつも作れるため、サイズや形状のバリエーションの確認が容易になるうえ、外部に機密情報が漏れてしまう心配もありません。

試作・開発段階のプレゼンテーションにも役立つでしょう。デザインを実際に見たり触れたりできるので、図面や仕様書だけのときよりも明確に伝えられます。組み付け時に起こる部品同士の相性も、3Dプリンターで作った部品のモデルを使って確認することで、トラブル防止につながります。

複雑で多様化しており、かつ納期が短い物であっても、3Dプリンターならば柔軟に対応できます。初期投資でコストがかかりますが、時間がかからないので最終的なコストダウンを図れるでしょう。

ただし、3Dプリンターでは実際の製品よりも耐久性が低いため、製作手法を使い分けたほうがよいです。たとえば最終段階の試作であれば、射出成形・切削加工で質の高い試作品を作る方が好まれます。

3Dプリンター導入済企業の例

既に3Dプリンターを導入している企業は、試作・開発の段階でどのように活用しているのでしょうか。

リコーテクノロジーズ株式会社

3Dプリンター導入後、画面の中だけでの想像ではなく、動きのある世界が見られた点に社内で驚きの声が上がったというリコーテクノロジーズ。よりリアルな物を確認する時間があるからこそ、品質の向上につながります。

また、仕上がりのタイミングを正確に算出できる点も、高評価を得ているそうです。試作品の評価計画を立てやすい上、ひとつの評価作業が終わってすぐ、次の評価作業へ移れることで、仕事がスムーズになったのだとか。

実際、造形物が完成するまでのスピード感は、設計者をよりクリエイティブな思考へ導くサポートをしてくれているそうです。

さらに、開発の手戻りを抑えていることも導入成功の要因。たとえ基準に満たない物だったとしても、すぐに修正できるため、造形物の精度を高めながら、色々なアイディアを試すスタッフもいるようです。

これまでは画面を見てイメージしていましたが、これからは実際に手に取って確かめる時代に変わるでしょう。商品開発の初期段階からこまめに評価すれば、どんどん質が上がります。製品の質だけではなく、組み立て工程や量産性の検討などもできるのが、3Dプリンターなのです。

試作・開発時点で求められる3Dプリンターのスペックは?

3Dプリンターを導入すれば、いくら設計スピードが早くても、ある程度整った形状の物を作りだせます。数時間で試作品が出来上がるのは、試作・開発段階において重宝されるスペックといえるでしょう。

また、緊急性の高い要求に対して柔軟に対応ができるのも特徴です。たとえば、展示会で必要な金型の量産が間に合わないときに3Dプリンターで対応できます。ある程度の強度があって高精度な物を生み出せる3Dプリンターであれば、造形物を透明にして内部を見せることも可能です。

プレゼンテーションの際に図面や仕様書だけでは不安な方でも、3Dプリンターで実物に近い物を用意するとアピールしやすくなるでしょう。紙ベースのプレゼンテーションよりも伝わりやすくなって、提案が採用される可能性が高まります。

3Dプリンターの造形物では、完成品に比べて質が高くないといったデメリットがありますが、緊急性のある場面で大いに役立ちます。動作検証や製品不良の発見にも3Dプリンターが活躍するでしょう。平面上では、部品の組み付け部分がきちんと合っているのかまでは分かりません。可動域まで含めた、入念なチェックを行えるのが3Dプリンターの強みです。

試作・開発段階での使用を前提とするなら、光造形方式の3Dプリンターが特におすすめです。業務用3Dプリンターの中でも、高精度の造形物が作成でき、産業分野で最も利用されている技術のため、信頼性も高いと言えます。

光造形方式の3Dプリンターは、エポキシ樹脂に紫外線を当てて固め、その固めた層を積み重ねることで、造形物を作り上げます。他の方式と比べて、積み重ねる層の厚みが小さいので、表面が滑らかにできるうえ、複雑な構造の物も対応できます。

アクセサリーやフィギュア、人工心臓、壁瓦など、さまざまな場面で、光造形方式の3Dプリンターによって作り出された造形物が活用されています。

また、透明度の高い素材も使えるため、内部構造を見せる設計にも対応でき、表面を研磨することでさらに透明度を上げられるため、見栄えの良さも評価されるでしょう。

ただし光造形方式は太陽光で劣化してしまうため、長時間の使用には向きません。また、素材が高価なために製造単価が高く、量産に向いているとは言い難いのが現状です。

それでも、この段階であれば光造形方式の3Dプリンターが最も利便性が高いでしょう。よりスペックの高い3Dプリンターを求めているのであれば、ぜひ検討してみてください。

光造形方式の3Dプリンターで作った造形物を比較しています