4月21日、東京のストラタシスジャパンさんのショールームに行ってきました。

広々としたショールームにはFDM方式の3Dプリンターから、Polyjet方式の3Dプリンターまでストラタシスさんで販売されているひと通りの3Dプリンターが展示されております。

まずはFDM機から紹介しますと、一番のエントリーモデルがこの「mojo」です。次に紹介するUprintよりも安価で造形範囲の狭いモデルです。
エントリーモデルとは言っても企業向けですので庫内を保温し安定した造形ができるのは、傘下であるMakerBot製のReplicatorとは格が違います。

mojoで3Dプリントしたサンプルです。下にABS製のファンデーションボードを使うのはUprintやDimensionと同じですが、サイズが一回り小さいです。

コチラがUprint、Dimension系の3Dプリンターを切り取った小さいサイズって感じですね。モデル材とサポート材が分かれている所はDimension系と全く同じです。
ちょうど展示会で配布するサンプルを造形中でした。モーター動作音などDimensionと全く同じです。

Uprintはここにある通り、最大で9色の3Dプリントが可能です。

左側がDimension、右側がFortusです。どちらもFDM3Dプリンターのフラグシップモデルと言ったところでしょう。特にFortus系はABSの他にポリカーボネートやナイロン、ASAなど工業用プラスチックを3Dプリントできる万能なプリンターです。
Dimensionは、弊社代表の田村が2007年から2013年まで使用した馴染みのある3Dプリンターです。

次にpolyjet方式の3Dプリンターの紹介です、こちらは中堅機であるObjet30シリーズ。左がObjet30 Pro、右がObjet30 Prime、外観や造形範囲は同じですが、Primeはゴムライクなども造形できる特徴があります。

polyjet方式のフラグシップモデルがObjet500です。造形範囲も広くカラーと様々な柔らかさをプリントできる強力な3Dプリンターです。

ちなみに材料は機械の右側にこの様な感じでセットされております。

カラーは3色までセットすることが可能でその3色の組み合わせで様々な色を表現することができます。厳密にはフルカラーではありませんが多くの色表現が可能です。
それと同時に色々な柔らかさ表現も可能となっております。

ここからは主にpolyjet方式で3Dプリントしたサンプルを紹介していきます。目を引いたのが真ん中のアニマルキューブ

表面が極限にまで磨かれております。磨きの作業だけで相当な人件費が…でも綺麗！

透明素材を使った3Dプリントといえば何といっても臓器模型！白濁して濁っている部分はサポートを立てた部分、サポートを立てる立てないでここまでハッキリとした境界ができてしまうため、均一な仕上げにする場合は全ての面にあえてサポートを立てて、粗い表面状態から鏡面へ磨き上げるようです。考えるだけで気の遠くなるような作業です。

3Dプリンターならではの形状がたくさんあります。透明感のある仕上がりなどはpolyjet方式ならではで、FDM方式では実現できない細かな形状もプリント可能です。

実際の商品開発案件の展示として、柔軟剤の注ぎ口や掃除機のヘッド部品、そして樹脂製金型（樹脂型）の展示があり、特に樹脂型で実際に成形しているのには驚きました。

代表田村が元モールドデザーナーということで、金型は絶対に見逃せないアイテムです。
驚くのはこの樹脂型で実際に成形していることです。樹脂型に樹脂を流して樹脂同士がくっついてしまうと思うのは単なる先入観や固定概念で、型は光硬化性の樹脂です。成形材料である熱可塑性の樹脂とは性質が異なり、これらの樹脂同士がくっつくことは無いようです。確かに金属製の金型よりはショット数が少なく型が使えなくなってしまいますが、多品種少量であれば、実際に金属をマシニングセンターで加工するよりも安価に金型を作ることができます。
ちなみに樹脂型は入れ子として使うだけですので、実際の成型では周りは全て金属となります。
今回展示してあった樹脂型は、射出成型用金型と、ブロー成形用の金型の2種類が展示されておりました。

こちらはプラスチック容器のフタですが、polyjet方式は素材の柔らかさまで設定できるため、実際にモックアップから使用感を確かめて実際の製品柔らかさを決めることができます。

このようにぐにゃぐにゃ曲げることができます。

メガネモックアップ、レンズの部分は磨けば透明感も出るかと思います。

実際にかけてみました。この実際に使える強度がポイントです。3Dプリント品の良さは、成形品同等強度で実試験が可能な所ですよね。

月刊CGWORLDの記事になるくらい精巧に作られたメカモデル！

ゴムチューブの所はぐにゃぐにゃ曲がるのは本当にリアルな仕上がりです。発注主も想像以上の出来に驚いていたそうです。

コチラはマンモスをイメージした芸術作品のようです。大きさもかなり大きく製作費用もかなりのものだと思いますが、予算さえあればこの様な芸術作品も作ることができます。

ボトルシップのように見えて、ボトルごと3Dプリントしています。こんなボトルシップは見たことがありません。

車の模型と、芸術作品、アイデア次第で無限の可能性を秘めていますね。

車といえば模型だけではなく実際に使用できる強度を持つモックアップも製作できます。ここまで試作が完璧にできるなら自動車メーカーも3Dプリンターを導入しますよね。

北海道縁のものといえば、こちらはSNOWミク！北海道では良く見かけますがまさかここで見かけるとは思いませんでした。

ダイコムデータを活用した3Dプリント、右の頭蓋骨モデルはFDMによる3Dプリントで作られております。

コチラのフィギュアは生で見ると物凄く細かな部分まで再現されていて驚きます。polyjet方式

右の黒い物体はギアボックスの試作、工業用プラスチックを用いたFDM3Dプリントプリントです。

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ロボットの分野で3Dプリンターがよく使われますが、いずれロボットが3Dプリンターを操作する日も来るのでしょうか？

展示会等でよく見かける本当に回るモンキーレンチですが、超ビッグサイズです！もちろんとても重いです（汗）

こちらはCFRPやGFRP用の型です。カッコイイカーボン部品が展示されておりますが、3Dプリンターで型を作ると面白いことができます。私もちょっと勉強になったのが次です。

中間が太くなっているパイプ部品、普通にファイバーを貼って成型すると、中の型が外れなくなってしまいます。絶対に型から外れません。
そこで中の形状を水溶性のサポート材で3Dプリントし、それを利用してカーボンファイバーを貼り、オートクレープで焼き固めた後、水に沈めて中の型を溶かしてしまうという成形方法です。
サポート材ってモデル材を支持するだけの役割じゃないのですね、使い方次第ではこういった使い方もあります。ロストワックスならぬロストサポートといった所でしょうか？

コチラはシャワーヘッド、透明素材を使うと中の水流までもが可視化されそうです。

ストラタシスといえばpolyjet方式のイメージが強いのですが、FDM機にも力を入れていまして、機械的な部品であるとか機械的特性が必要なものには工業用プラスチックが有効ですし、FDMはある程度の角度までならサポートを付けなくても造形することができます。（polyjet方式はほんのすこしのオーバーハング形状でもサポートが付く）精度はpolyjet方式の方が高いですが、FDMもまだまだ戦闘力の高い3Dプリンターであると言えますね。

ストラタシスジャパン様ありがとうございました。

射出成形や切削による試作品をインターネットからオーダーできるサービスを展開するプロトラブス社から、樹脂サンプルパズルが届きました。

開梱するとこんな感じでバラバラのパズルが登場します。樹脂の種類や色はすべてバラバラですが、1つのキューブに組み合わせることができます。

組み合わせるとこんな感じです。樹脂の違いで成形収縮率が違うにに、シックリとハマる良い精度です。

同梱された冊子には樹脂の種類と特性・使用用途などが記載されております。これなら使用目的に合った樹脂を探すこともできるかと思います。

以下JBサービス様で展示されていた3Dプリント展示品、白から黒へと色が変化するだけではなく、樹脂の硬さも変化して硬いものからゴムのようにグニャグニャのものへと変化しております。

コチラはワックスを光造形できるPROJETのCPX系機種で造形した3Dモデルですね、ワックスで造形して型を作りロストワックス法で金属の造形物を作ります。

PROJET660PROで造形された石膏モデル、もちろんフルカラープリントです。

含浸材の性能が良くなり、従来白い石膏でくすみがちだった発色も良くなっております。

ビートたけしがCMでかじっているリンゴがまさにこれですね。

劣化しないバナナ

光造形で造形されたサンプル、コチラも一般的です。硬い材料でも設計次第では柔らかくフレキシブルな物が作れます。

光造形であれば最小で0.02mm程度の細さまで再現可能です。例えて言うなら先が細い歯ブラシの先端なども再現できます。

以下メドコネクト社様がご出展の造形品です。
去年11月に新宿で開催された3Dプリントに関する勉強会でお世話になった八十島プロシード社の造形品
ダイコムデータから人の頭と脳と血管を同時にプリントしたものです。
表面はツルツルに磨き上げられております。

コチラは肝臓の3Dプリントモデル、コネックスという機械を使って3Dプリントされております。
上の部分だけ磨かれており、下の方が造形したそのままの状態です。光造形品の表面仕上げは多くのノウハウがあり、透明な樹脂であるため鏡面仕上げが必要になります。

ABSライクを用いて製作した簡易金型モデル。硬いです。

試作品の一部が3Dプリントされております。

バネの部分も含めて全て3Dプリントで製作されております。

もちろんちゃんと縮みます。

こちらはギアが組み合わされた造形品。動画で見るとどのような動きをするかわかります。

こんな感じで動きます。

弊社の出展ブースです。今回は工業デザインからの3Dプリントモデルを宣伝させて頂きまして、先日製作した白血球像分類計数機と、3D-CADを展示させて頂きました。

たくさんのお客様にご来場頂きました。

①実際の大きさを正確に体感できる。

3Dデータはパソコン上で自由に拡大縮小ができます。ゆえに実際の製品の大きさを把握しにくいのです。拡大率だけではなくパソコンモニターの大きさにも依存します。
パソコン上で見た時はちょうど良く思ったのに実際に持って見ると小さかった…などのトラブルは大抵以上のような理由で生じます。
3Dプリントの場合は実際の大きさで出力されるため、メジャーや定規を当てて寸法を生で確認することも可能です。

②感触で検証ができる

造形品がさわれるということは言うまでも無い大きなメリットですが、さわることによって何がわかるのかを教えて見ると、力を入れて強度を確かめて見たり、角の尖り具合を指先で感じることが可能です。
角の丸みはほんの僅かな差でも大きな変化を指先で感じるものです。

③実際の使用現場でテスト可能

3Dプリントした製品の強度は非常に高く、成形品のそれを凌駕するくらいです。特に最近の光造形による製品は成形品と思えてしまうくらい精密に、精度良く造形できるため、
塗装して実際の使用現場でテストしてみたり、色々な部品のと勘合を検証したりすることが可能です。

④パソコン上では見えない重さを体感

製品をパソコン上で見ていても、製品肉厚バランスの良し悪しを判断するのは、前述した拡大率の関係上難しいものです。
しかし肉厚＝材料の量であり、製造コストと密接なつながりがあります。そこでモックアップを製作し強度を加味しながら必要最低限の肉厚で製品設計することにより、製造コストを削減したり、持った時の重さを最小限にしたり、製品の改良に役立ちます。

⑤開発時間の短縮

3D CADや3Dプリンターを利用していなかった時代は試作品を、切削加工で行ったり、人の手で製作したり、時間がかかるものでした。試作が悪ければまた作り直して改良し、テストを行っての繰り返しです。
3Dデータを取り扱っての修正は、パソコン上のデータを修正してしまえば、あとは人の手を使うこと無く3Dデータをプリンターが試作品を作ってくれます。試作メーカーへの外注費を考えると圧倒的に安く早くモックアップを手にして、大量生産設計に移行できます。

⑥開発経費の削減

プラスチック製品を作るためには必ず金型というものが必要になってきます。今までは試作品を作るための簡易金型を製作してモックアップを作って検証…とやっておりましたが、この金型が数百万円する高価なものだから、製品設計で一度でも失敗すると大きな打撃になってしまいます。大量生産用の本番金型を作る場合も同じです。ちょっとした金型修正だけで数十万円はかかります。そこでシッカリとした製品検証を3Dプリンターでプリントしたモックアップで確かめておくことにより、金型製造コストを大幅に削減でき、金型代償却期間を大幅に削減できるかもしれません。

⑦金型で出来ないなら3Dプリントで

弊社で発売している壺形箸置きが良い例です。この形状は射出成形で作ることは出来ません（抜けない部分があるため）、ブロー成形という方法もありますが、必要な肉厚を確保することは困難です。
そこで3Dプリンターで出力した造形品をそのまま販売製品にしたのがこの壺形箸置きでした。
まだまだ3Dプリンターでプリンター用の樹脂材料代が高い時代ですが、小物であればそれほど高額にはなりません。もちろん数百万円するような金型を自社で所有するリスクもありません。
必要な時に必要に応じて造形して納品するため、在庫のリスクもない商法になりますね。

試作品、モックアップの3Dプリントは弊社にお任せ下さい。データ作成のアシストから販路開拓までトータルでサポート致します。
お気軽にお問い合わせくださいませ。

4月7日、沖縄県金型技術研究センター様を訪問させて頂きました。
弊社が得意とするプラスチック射出成形品のモデリングと密接に関係しておりますのが、プラスチック射出成形用金型。
その金型の製造する技術開発及び教育を行っているのが、沖縄県金型技術研究センターです。
金型製造はもちろん金型を使用して射出成形機を使った実際の大量生産技術の開発・指導も行われております。

沖縄では毎年3000人の工業系高校及び工業系大学卒業者がいるものの、その就職先が県内に無いのが現状でした。
そこで工業系の企業を増やし、沖縄県民の就職先を増やす目的で、県や市で本州企業を誘致し、工場賃貸を提供し企業を育てる活動を始めました。
例えて言うなら、企業単位のコワーキングスペースといったところでしょうか。実際沖縄県金型技術研究センターには5つの賃貸工場が隣接しており、全ての物件に様々な会社様が入っておりました。
今後は賃貸工場を増設し、更なる企業誘致を行うとのことでした。ある程度成長した企業は賃貸を出て、県内の別の場所に拠点を構えて成長していく仕組みです。

教育用の3D CADソフトは弊社も導入しておりますSolidWorksの他、NTTデータエンジニアリングシステムのSpace-Eなどがありました。
沖縄県金型技術研究センターは都道府県には必ずある工業系研究機関の1つであるため、金型を製造する機械の他に、金属光造形機であるドイツ製のEOSINT、3Dプリンターなども完備されておりました。

そして、沖縄県金型技術研究センターの目玉製品がこの電気自動車です。
このEVは材料も技術も全て沖縄県内で揃えた、MADE IN OKINAWAが特徴です。（バッテリーなど一部沖縄では調達できないものもあり）

私も実際に運転してみましたが、とても乗りやすく静かです。広い敷地内を1周してみましたが30km/hは軽々出ます。コックピットもシンプルな造りでわかりやすい操作性でした。

コチラにある550トンの射出成形機が沖縄県内では最大級の成形機になるとのことでした。

マシニングセンター、5軸同時加工機、複合加工機、型彫放電加工機など、金型製造では必須機械がズラリ並んでおり、これらの機械は県内の企業に時間貸しすることも可能です。実際に小型の射出成形機は近所の射出成形工場の社員さんが使用されておりました。

沖縄は北海道と比較して中国本土へのアクセスに優れております。この日訪問した別の成形工場は中国にも工場を持っており、開発や製造を国内海外で連携して行っておりました。
そしてうるま市の工業地帯もまだまだ発展途上段階で、多くの企業を誘致する十分なキャパを持っています。土地も労働コストも安い所は北海道と似ていますが、雪が全くない地域の優位性、中国や韓国へのアクセスの優位性は物凄いアドバンテージだと感じました。