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3D積層造形によるモノづくり革新拠点化構想とは

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3D積層造形によるモノづくり革新拠点化構想(Kansai-3D実用化プロジェクト)の構想や背景、実用化モデルや取り組みなどを紹介しています。

3D積層造形によるモノづくり革新拠点化構想(Kansai-3D実用化プロジェクト)とは

「3D積層造形によるモノづくり革新拠点化構想(Kansai-3D実用化プロジェクト)」とは、2019年1月24日に近畿経済産業局が発表したプロジェクトです。
関西地方には高度な技術を有する大手企業や中小企業が集まっていることから、近畿経済産業局が中心となって日本のモノづくり強化のための支援を行います。

プロジェクト発足の背景

プロジェクトの目的は、3D積層造形技術の発展による日本のモノづくり強化。近年3Dプリンターの世界市場規模は拡大しており、今後ますますの成長が見込まれています。海外では3D積層造形技術が発展し、さまざまな業界で3Dプリンター事業に参入する企業も増えているのだとか。

しかし日本は海外ほど3Dプリンター事業に注力できておらず、将来的な成長が見込める市場で遅れをとっていることになります。現に3Dプリンターの主力メーカーは海外のものがほとんど。そこで日本でも3D積層造形技術を発展させて量産化を実現し、3Dプリンターの世界市場における競争力を高めようという狙いがあります。

また、2025年国際博覧会の開催決定も後押ししています。「3D積層造形によるモノづくり革新拠点化構想」は国際博覧会に向け3D積層造形技術を発展させ、新たなモノづくりの変革モデルの創出や未来の技術開発につなげることを目的としています。

参照元:日本初「3D積層造形によるモノづくり革新拠点化構想(Kansai-3D実用化プロジェクト)」について(近畿経済産業局)

構想の内容は?

「3D積層造形によるモノづくり革新拠点化構想」では、以下2点を軸に3D積層造形技術の発展を目指しています。

本プロジェクトにおける産学官連携を簡単に表現すると、「企業(産)が3D積層造形技術を発展させて新たなモノづくりを実現するため、大学や研究所(学)がノウハウや技術提供を行う。その支援は行政である近畿経済産業局(官)が行う」というもの。

具体的には、大阪大学や大阪大学接合科学研究所、立命館大学、山形大学工学部、慶應義塾大学SFC研究所のほか、関西圏の公設試や産業技術総合研究所といった広域ネットワークを構築。さらに3D積層造形を活用した新たなモノづくりの普及を目指す「3Dものづくり普及促進会」と連携させます。実用化・ネットワーク拠点を立花エレテック本社に設置し、大学や研究所がもつノウハウや技術を民間企業が活用できるように支援する仕組みです。

この取り組みによってロボットや機械、医療機器分野など多岐にわたる分野で新たなモノづくりの変革モデル創出を目指しているとのことです。

実際の実用化モデル

山形大学(フードプリンティング:OPEN MEALS構想)

山形大学のフードプリンティングの開発では、同大学機械システム工学科の古川教授が3Dゲルプリンターの開発に成功。また、世界のだれもがダウンロード可能な食のプラットフォーム構築のため、食のデータ化・転送化を構想し、企業とチームを組んだ「OPEN MEALS」を結成。2018年3月には「SUSHI TELEPORTATION」コンセプトを発表しています。
さらに見た目や食感を制御できるソフト食品3Dプリンターの開発にも取り組んでおり、新しい介護職の実現にも挑戦しています。

慶応義塾大学SFC研究所(4Dプリンティングの開発)

慶応義塾大学SFC研究所の所長を務める田中浩也氏が、シミュレーション技術「3次プリンタ用データフォーマット(FAV)」を開発。4Dプリンティングの開発を進めています。
なお、4Dプリンティングでは、キョーラク株式会社が形状記憶ポリマーを使用した記憶形状フィラメントの開発に成功。田中教授と共同研究を進め、オランダで開催される「4D Printing & Meta material conference」にも参加しています。

プロジェクトの取り組み実績

これまでにKansai-3D実用化プロジェクトの取り組みとして、以下の内容を行っています。

※新規イベントの情報等は近畿経済産業局のHP(Kansai-3D実用化プロジェクト)で紹介されています

3Dプリンターイメージ
用途・目的別!業務用3Dプリンター3選
       
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「試作の精度を高めたい」「現場で使える強度部品を内製したい」「最終製品を社内で量産したい」など、業務用3Dプリンターに求められる性能や導入目的はさまざまです。 業務用3Dプリンターを選ぶ際は、自社の課題に合った造形方式や精度、素材への対応力を見極めることが重要です。ここでは、試作・現場改善・量産の三つの用途に適した代表的なモデルを取り上げ、その特長と活用シーンを比較します。

       

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業務用3Dプリンターを選ぶ際は、自社の課題に合った造形方式・精度・素材対応力を見極めることが重要です。ここでは、試作・現場改善・量産の3つの観点から、それぞれに適した代表モデルを比較します。

高精度造形と水洗いだけの後処理で、
試作検証をスムーズにしたい

設計/開発部門向け

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/

特徴

  • 高精度な試作造形が誰でもできる インクジェット方式と15μmの積層ピッチにより、嵌合や細部形状まで忠実に再現できる高精度な試作造形が誰でも簡単にできるため、設計意図どおりの試作品を素早く確認できます。
  • 後処理は“水洗いだけ”で完了 水溶性サポート材を採用しており、複雑な内部構造でもサポート除去が簡単。後処理が水洗いだけで完結するため、工具や研磨作業が不要で試作検証までの時間を大幅に短縮できます。

公式サイトで
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高強度が求められる治具や機能部品を
内製したい

製造/生産技術部門向け

Mark Two
(Markforged)

Mark Twoの製品画像

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

特徴

  • 金属に匹敵する強度の部品を造形できる カーボンファイバーなどの連続繊維補強構造により、軽量ながらアルミ相当の高強度を実現。金属加工を待たずに、現場で使用可能な治具やパーツをそのまま造形できるため、改善スピードを落とさず即日対応が可能です。
  • 標準樹脂「Onyx」で優れた耐久性・耐薬品性を実現 ナイロンにマイクロカーボンを混合した独自素材を採用し、高い靭性と耐摩耗性・耐薬品性を両立。長期の使用や厳しい工場環境にも対応でき、現場で安心して使える耐久部品を内製化できます。

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複雑形状の量産部品を内製したい

製造企業向け

ProX SLS 6100
(3D Systems)

Fortus 900mcの製品画像

引用元:キヤノンマーケティングジャパン公式HP
https://canon.jp/biz/product/indtech/3dpsolution/3dsystems/lineup/resin-powder/sls6100

特徴

  • サポート材なしで複雑形状の一体成形が可能 粉末焼結方式(SLS)を採用しており、サポート材を使わずに内部構造を含む複雑形状を一括造形。組み立てや加工を省略できるため、高機能部品の量産にも対応できます。
  • ±0.2mmの高精度と等方性で実用部品を直接造形 高精度かつ高剛性の一体構造を実現し、試作段階だけでなく最終用途部品としても使用可能。品質要求の高い業界(航空宇宙・医療機器など)でも安定した精度を維持できます。

公式サイトで
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