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宇宙・航空機業界

500万円未満の高性能な業務用3Dプリンター特集

注目の技術として開発が進み続けている3Dプリンターは、常に新しいテクノロジーが求められている宇宙・航空機業界においても活用されつつあります。部品の試作などに用いられるだけでなく、従来の部品の試作・開発分野においても活用され始めており、今後も幅広い活躍が期待できるでしょう。実際、既に宇宙・航空機業界における多くの場面で3Dプリンターは用いられ始めています。ここでは、宇宙・航空機業での3Dプリンター活用事例や3Dプリンターの技術革新に関するニュースを紹介していきましょう。

航空業界における3Dプリンターとは

より柔軟な航空機製造が期待できる

航空機を製造する際には、膨大なパーツが重要となっており、1機に300万点もの部品が存在します。航空機である以上、その部品一つひとつには非常に厳しい品質基準や工程の管理などが求められるのは間違いありません。そのため、高いコストや長期の時間が生じるのは避けられないでしょう。しかし、3Dプリンターによってこうしたアイテムを設計すると、部品によっては一体化した状態で製作できるパターンも存在し、部品の数そのものを減らせる可能性があります。部品数が少なくなればメンテナンスの手間削減にもつながるため、管理工数削減が期待できるでしょう。

また、航空機製造において3Dプリンターを活用すれば、より柔軟な製造方法が選択できるようになります。型成形で製造する場合には、型がある場所でしか製造できないのが課題ですが、3Dプリンターを用いることで「運搬」という選択肢も選べるようになるでしょう。加えて、3Dプリンターによる部品製造であれば、設計の仕様変更などについて短縮が期待できます。また、納品後の改良やデザイン変更についても従来の型成形より柔軟かつ素早い対応が期待できるなど、大きな可能性を秘めているのです。

導入事例

3Dプリンターによるエンジン試作

プライベートジェット「セスナ・ディナリ」などに搭載されるターボプロップエンジン「GE Catalyst」は、構成部品の1/3以上を3Dプリンターで製作しているのが特徴です。3Dプリンターの強みとして、型を必要とせず、3Dデータをそのまま出力するのみで製作まで進められる点が挙げられます。こうした理由により、設計・試作・製造で生じる期間の大幅な短縮が可能です。航空機の部品製造で必要となる試作・試験の繰り返し期間を短縮化することで、従来であれば6年はかかるとされるエンジンの開発を、2年で達成できました。

宇宙の人工衛星にも3Dプリンターが活躍

3Dプリンターは航空機だけでなく、宇宙事業でも活用されています。その一例となるのが、日本の人工衛星「ほどよし」です。高さ700mm~800mm、幅・奥行きは約500mm、重量約50~70kgの小型衛星である「ほどよし」は、地上撮影、再起動実験などの任務を担っています。この「ほどよし」の試作には3Dプリンター「Dimension SST 1200es」が使用されており、プロジェクトスタートから機体完成までを2~3年程度で成し遂げました。

宇宙・航空機業における3Dプリンターの今後の展望

宇宙・航空機業における3Dプリンターの活用は、現在のところ課題が山積みとなっています。しかし、3Dプリンターの懸念点を解決できるような周辺技術・品質管理方法の開発がされることで、徐々に活用の実現が進められているのは間違いありません。今後は課題解決のために人材や予算が増えることも予測されており、益々3Dプリンターが宇宙・航空機業に進出していくでしょう。

3Dプリンターイメージ
500万円未満の高性能な3Dプリンター特集をチェック
       
3Dプリンターイメージ
           

近年の製造品の精緻化に伴い、500万円未満であっても、ハイエンドモデルに匹敵するような性能を備えたミドルクラスの3Dプリンターが、続々登場しています。
ここでは、500万円未満でありながら、高精細、高強度、短納期で造形できる3Dプリンターをそれぞれ紹介します。

       

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SPECIAL

500万円未満の
高性能な業務用3Dプリンター特集

近年、製造品の多様化に伴い、3Dプリンターに求められる機能性においても、性能が重視されることがポイントとなってきています。

ここでは、500万円未満のミドルクラスでありながら、高精細高強度短納期で造形できる3Dプリンターをそれぞれ紹介します。各製品の特徴に加えてショールーム情報もまとめました。

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製品名 積層ピッチ 最大造形サイズ
(W×D×H)
造形方式 材料などの特徴
アジリスタ
[キーエンス]

アジリスタ[キーエンス]の製品

引用元:キーエンス公式HP
https://www.keyence.co.jp/products/3d-printers/3d-printers/

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0.015mm~ 297mm×210mm×200mm インクジェット方式

アジリスタは、国産の3Dプリンターでは数少ないインクジェット方式を採用し、積層ピッチ0.015mmの高精細造形を実現。水溶性のサポート材の為、細部までしっかりと造形でき、部品の組付けまでできる精度を誇ります。

使用可能な材料はUV硬化アクリル樹脂とシリコーンゴム。

樹脂はアクリルに少量のウレタンを配合し、靭性を持たせているため、ネジを締めても割れないことが特徴です。

Mark Two
[Markforged]

Mark Twoの製品画像

引用元:Markforged公式HP:
https://markforged.com/jp/3d-printers

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0.1mm~0.2mm 350mm×132mmx154mm 熱溶解積層方式+
連続フィラメント方式

Mark Twoは、Markforged独自のカーボンファイバー連続繊維を使用できる方式が採用されています。

これは、造形物の内部にカーボンファイバーで骨組みを組成しながら形作っていく方式です。

これにより、高強度の造形が可能になり、製造工程で使う治具や工具、より強度が求められる部品の製造を行うことができます。

G-ZERO
[グーデンベルグ]

G-ZEROの製品

引用元:PR TIMES公式HP:GUTENBERG社製 プロフェッショナル3Dプリンター G-ZEROの販売開始
https://prtimes.jp/main/html/rd/p/000000017.000057289.html

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0.05〜0.250mm 250mmx210mmx200mm 熱溶解積層方式

G-ZEROは、最大500mm/sというスピーディな造形ができます

短時間で造形が可能になり、生産性が向上します。

高速で動くヘッドの振動を抑える技術も搭載し、ハイスピードながら安定感のある造形ができます。

■選定条件
アジリスタ[キーエンス]……2023年7月19日、Googleで「3Dプリンター 高精細」と検索して表示された50万円以上500万円未満の製品のうち、インクジェット方式を採用し、積層ピッチが最小の製品として選出
Mark Two[Markforged]……2023年7月19日、Googleで「3Dプリンター 強度」と検索して表示された50万円以上500万円未満の製品のうち、カーボン素材を使用できるもので、唯一、熱溶解積層方式+連続フィラメント方式を採用している製品として選出
G-ZERO[グーテンベルク]……2023年7月19日、Googleで「3Dプリンター 高速」と検索して表示された50万円以上500万円未満の製品のうち、造形速度が最速の製品として選出しました。