【PR】Markforged特集
～なぜいま注目されているのか

Markforgedは3Dプリンターの「新勢力」

世界3Dプリンターメーカー20社の中の評価は？

中国の3Dプリンター業界メディア「南極熊3D打印網（nanjixiong.com）」は、3Dプリンター各社の投資価値に着目した分析を実施。
2019年6月6日時点の世界3Dプリンターメーカー20社の時価総額または評価額の一覧を発表しました。それによると、

参照元：36Kr Japan 公式サイト「世界の3Dプリンターメーカー20社の時価総額/評価額を比較」（https://36kr.jp/22389/）

• 評価額世界第1位…ドイツの金属3Dプリンターメーカー大手「EOS（Electro Optical Systems）」

さらに、新勢力として2位以下に3社が名を連ねています。

• 高速光造形3Dプリンティング技術をもつ…米「Carbon（旧Carbon3D）」
• デスクトップサイズの低コスト金属3Dプリンターを発明…米「Desktop Metal」
• カーボンファイバー材を使いデスクトップ型で低コストを実現…米「Markforged」

上記は2019年時点での評価ですが、Markforgedの3Dプリンターは、その後さらに世界的にシェアを拡大しています。

Markforged独自の素材・製造プロセス

Markforgedが可能にした世界で唯一（※）の「カーボンファイバー」という素材

Markforgedの3Dプリンターは、カーボンやナイロンにファイバー素材（連続繊維）を織り込んで造形することのできる、カーボン3Dプリンターです。

Mark Two・X7の3Dプリントは、2つの材料の組み合わせから形成されます。ONYXが表面を覆い、カーボンファイバーなどが内部の構造を強化します。これはMarkforged独自の造形プロセスであり、通常の3Dプリントよりも遥かに強靭なパーツを造形することができます。

※参照元：TechCrunch Japan（https://jp.techcrunch.com/2014/02/19/20140218the-worlds-first-carbon-fiber-3d-printer-is-now-available-to-order/）/Engadget 日本版（https://japanese.engadget.com/jp-2014-02-19-3d-mark-one-4999-8799.html）

ペースプラスチック

• ONYX（オニキス） …チョップド炭素とナイロン(PA6)の複合材料。強靭なナイロンに微小なカーボンを加えて強化しており、ABSの2倍の強度を持ち、精度に優れている。Markforged社の3Dプリンターの核となる素材。
• ONYX（オニキス）FR …Onyxの性質に、難燃性の性質を備えた素材。
• ナイロン…ツヤのある不透明な白色ナイロンフィラメント（Nylon6ベース）。傷がつきにくく着色可能。

補強用 連続ファイバー

• カーボンファイバー…軽量かつ強靭なパーツを造形できる。Markforgedの強化繊維の重量比に対して最も高い強度を持つ。オニキスよりも6倍強く18倍の剛性がある。
• ケブラー…靭性に優れた繊維。最高水準の耐摩耗性を備える。Markforgedの繊維材料の中で最も高い柔軟性がある。
• ファイバーグラス…ガラス繊維。エントリークラスのファイバー素材。オニキスより2.5倍強くて7倍の剛性を持つ。
• HSHTファイバーグラス…耐熱性能を持つファイバーグラス。高温環境下での使用を想定して独自設計された素材。射出成形の型のように耐熱性や強度が求められる造形に適している。

Markforgedの3Dプリンターで造形した強靭なパーツは約17トンもあるトラクターを持ち上げます。
（Markforged正規代理店：アイグローバル株式会社による動画）

簡単な操作で無駄を減らす、ソフトウェア「Eiger」

Markforgedのすべての3Dプリンターには、クラウドに接続された4.3インチのタッチスクリーンとソフトウェア「Eiger」が標準で装備されています。Markforged製品を改善に伴って定期的にアップデートが行われています。材料の使用状況や造形時間など、プリンタを常に監視しているため、無駄を減らすことができます。

ソフトウェア「Eiger」の画面イメージ（Markforged正規代理店：アイグローバル株式会社による動画）

高品質を常に保つ、レーザーセンサーによる計測機能

INDUSTRIALシリーズのMark X7のプリントヘッドにはレーザーセンサーが搭載されています。このレーザーセンサーがプリントベッドを1umの精度でスキャンしながら、自動的にX,Y,Z軸の位置を計算します。これによって、誰が操作しても造形精度に誤差が出ることがなく、造形の質を常に一定に保てるのです。
造形中もレーザーセンサーがパーツを測定していて、常に寸法の精度を確認。スキャンされたデータを元に、より完璧な造形に近づくように修正を行うことができます。どこを修正したら良いか数値で判断できるため、全体の製作時間の短縮につながります。

代表的なMarkforgedの3Dプリンター ラインアップ

各業界での導入・活用の事例

参照元：Markforged（マークフォージド）社が発表している「2020年版 積層造形トレンド報告書」より
100件以上の3Dプリンタの導入事例を分析し、現在、既に3Dプリンティングを活用している方々が、どのように設計と製造におけるワークフローを変革しているか、一部を抜粋してご紹介します。

高強度部品によるエンジニアリング

3Dプリントによるダウンタイムの解消（コンタクトレンズ大手製造業者「Alcon」）

コンタクトレンズの大手製造業者「Alcon（アルコン）はMarkforgedの3Dプリンターを使用して自動検査プロセスをアップグレードしました。

Alconの検査プロセスの自動アップグレードでは、古いケーブルシステム機器を新しいソリューションに組み込むためにカスタムブラケットが必要でした。仕様が不完全であったためにブラケットは消耗品となり、2週間ごとにケーブルのラインを切り替えていました。

1回限りのブラケットの機械加工には、1部品あたり250ドルで4～6週間のリードタイムが必要です。

Alconでは、Markforgedの3Dプリンターを導入することにより、部品をアウトソーシングする場合と比較して、非常に低コストかつ短いターンアラウンドタイムで、高強度のカーボンファイバー製のエンジニアリンググレードの部品を製造できるようになりました。

複合部品を社内で設計し3Dプリンターによって造形できるようになったことで、Alconは高コストのサードパーティサービスへの依存度を低減し、自社でコスト効率の高いソリューションを作成できるようになったのです。

現在より少ない設計資料で、より詳細な設計調整を行うことができるようになり、40ドルの材料を使用してカスタムブラケットを3Dプリントし、最終設計から24時間で使用できるようになりました。

高強度のソリューションを迅速に実装できるようになったため、Alconではビジョンシステムの2週間ごとの予防保守が不要になりました。最終的に、顧客が期待する品質レベルを維持しながら、より少ないコストでより多くの製品の生産を可能にしています。

Markforged 活用例 参照元
2020年版 積層造形トレンド報告書
ダウンロードはこちらから

設計の自由度がもたらすパフォーマンス

カーボンファイバー強化の部品で複雑な設計も低コストで実現（「Dayco」）

製品の即時性と多様性に対する消費者のニーズが高まるにつれて、製造業者はサプライチェーンを簡素化することで、運用コストの削減とワークフローの合理化に対応せざるを得なくなっています。3Dプリンターを使用することで設計の自由度がもたらされるため、従来の手法では簡単に実現できなかった方法で、運用コストの削減とワークフローの合理化をかなえることができます。

3Dプリンターによる積層造形の柔軟性は、電気自動車向けの世界的なシステムソリューションを提供しているDaycoなどの企業の生産において重要な役割を果たしています。

Dayco製品の1つにアフターマーケットの車両駆動システムがありますが、1回の作成ごとに完全に特注される複雑な一連の工具と治具を使用して構成されます。 課題となるのは、自動車工具の多品種少量生産を維持しながら、部品の創造的なエンジニアリングソリューションの設計に集中し続けられるようにすることです。

Daycoでは、ゲージの加工にCNC工作機を使用するのではなく、ゲージをMarkforgedのOnyxで3Dプリントしました。Onyxは、ナイロンとカーボンファイバーで構成された低コストで高強度の熱可塑性樹脂です。Onyxの表面仕上げと精度により、Daycoのエンジニアは、複雑なルーティングスキーム設計を効率的に作成できるようになりました。

Daycoは、複雑な複合部品の生産を自動化することで、熟練のCNC機械工を解放し、高価値の生産プロセスの作成に集中して取り組めるようになったのです。

正確で信頼性が高く、再現可能な部品

金型を3Dプリント、ラピッドツーリングでビジネス獲得（「Fischer Connectors」）

精度と正確性は、最終用途部品にとって重要なだけではありません。Fischer Connectorsなどの製造業者にとって、信頼性が高く俊敏な試作品製作は、ビジネスの成功の鍵を握っています。Fischerは、高い精度と耐久性を備えた高性能電子機器用の強靭なコネクタを設計、製造、販売しています。

Fischerの課題は、迅速な製造プロセスを維持し、軍需産業および医療業界の主要顧客から契約を獲得することです。契約を獲得するため、Fischerでは実行可能な概念実証(POC)を迅速に繰り返し実行し、競合他社に先駆けて提供しなければなりません。

概念実証(POC)は通常、完成したコネクタアセンブリの試作品の数が必要になります。これらを製作する一連の金型は、通常2～4週間のリードタイムを要し、金型あたり最低5,000ドルのコストがかかります。しかし、金型を作成してもFischerが契約を獲得できる保証は一切ありません。

Fischer は、MarkforgedのOnyxおよびHSHTグラスファイバー素材の耐久性と耐性を活用することで、金型を3Dプリントできるようになりました。これにより、業界の平均より97％低いコストで、24～48時間以内にPOCバッチを作成できるようになり、最終的に、100万ドルもの価値のある契約を獲得できたのです。

カーボンファイバーでの3Dプリントの信頼性と精度により概念実証(POC)をより迅速に市場に提供できるようになったことから、Fischerは医療および軍事関係の契約獲得で優位に立ち、全体的な収益も向上しています。

Markforged製品を使用した造形サービス情報

Markforged社の正規代理店であるアイグローバル株式会社では、「Markforged製品を導入したいのでまずは試してみたい」「導入したいが予算がない」「使用頻度が少ないので購入までは不要」など、個々の事情を抱えている企業向けに、Markforged製品による造形サービスを行っています。お預かりしたデータをもとに研究開発・試作品・治具などの造形を行うサービスです。

造形サービスを依頼したいけれど、3D CADのデータの用意ができない…という場合も問題ありません。アイグローバルの造形サービスは2D CADの2Dデータからでも対応が可能です。

アイグローバルでは、オンラインで3Dプリンターの実演をいつでも見られる参加型の「バーチャルショールーム」や、ARを駆使した3Dプリンター体験など、Markforged製品を身近に体験できるコンテンツを用意しています。まずは気軽に問い合わせてみてはいかがでしょうか。

会社名	アイグローバル株式会社
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