3Dプリント製の治具で生産性を向上

3Dプリント製の治具は、製造プロセスで発生しがちな問題に対処するための欠かせないツールとなっています。3Dプリントを活用してカスタム治具や固定具、金型、交換部品などを内製化することで、製造プロセス全体の効率を向上させ、コスト削減と生産力の拡大を同時に実現できます。

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カスタム治具、固定具、金型

製造現場の課題解決や生産効率向上を図るソリューションとして、世界中で3Dプリントによる内製化を取り入れるメーカーが増えています。元の部品以上に高機能なカスタム交換部品(格子状、ばね状の複雑な形状)やカスタム治具を製作できることで、機器のダウンタイムを削減し、製造工程全体の高効率化が狙えます。

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ケーススタディ: 機器の交換部品製作

A&M Toolsが3Dプリントの導入で学んだこと

この記事では、プロトタイピングから治具の高速製作、さらにはカスタム機器で実際に使用する実製品用部品に至るまで、A&M Toolsが3Dプリントの活用範囲を拡大した背景を探ります。

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ケーススタディ:カスタム治具

3Dプリントで製造コストを削減

Panklが製作する部品は全て、その部品専用に設計・製作された一連のカスタム治具・固定具・金型が必要です。そういったカスタム治具や金型の製作を3Dプリントに頼ることで、コストの高騰を防いでいます。

リバースエンジニアリングを活用

3Dスキャンや3Dプリントによるリバースエンジニアリングは、交換部品の製作を強力にサポートするデジタルワークフローです。機器を丸ごと交換するのではなく、壊れた部品のみを3Dスキャンすることで、部品1点あたり僅か数ドルで製作することができます。

3Dスキャン
ステップ1

3Dスキャン

高精度3Dスキャナーを使って対象の部品をスキャンします。その際、可能な限りモデル全体を隈なくスキャンするようにします。
Meshmixerでのモデリング
ステップ2

ソリッドモデルに変換

3Dスキャンデータをソリッド形式に変換し、CADソフトウェアで編集ができる状態にします。必要に応じて、メッシュの隙間埋めや再描画、リサーフェシングを行います。
3Dサポート
ステップ3

3Dプリント

Formlabsプリンタ専用の造形準備ソフトウェア PreFormにモデルをインポートし、プリントジョブを3Dプリンタへ送信します。
3Dプリント製部品の計測およびテスト
ステップ4

テストと組み込み

3Dプリント製部品の計測およびテストを行います。必要に応じて設計に調整を加えて再プリントし、問題がなければ機械に3Dプリント製の交換部品を取り付けます。

数ヶ月でROIを回収

3Dプリントの内製化には初期投資が必要になりますが、通常は3Dプリントの導入後僅か数週間〜数か月でROIを回収できます。その理由は、3Dプリントを活用した内製化により、これまでの外注や従来の製造工程よりも低コストでの運用が実現するためです。

3Dプリントのコスト、および他の製造方法との効果的な比較方法を理解するには、こちらのROI計算ツールにて費用対効果をご算出ください。

コスト比較

Pankl Racing Systemsは、カスタム治具を3Dプリントで製作することで製作期間とコストの大幅削減に成功しました。

製造コスト比較:Pankl

 

3Dプリント

5〜9時間

製作スピードは48倍

$9〜$28

コストは12分の1

 

CNC加工

2〜3週間

 

$45〜$340

 

3Dプリンタ用材料ライブラリで治具を製作

Formlabsの3Dプリンタと高機能材料を揃える材料ライブラリにより、製造に関わるすべての人々が多種多様なオーダーメイドの治具を低価格で内製できるようサポートします。

治具の製作に

  

Form 4

高機能SLA方式3Dプリンタ

Form 4なら、後処理の必要性を最小限に抑えながら、高精度で表面品質に優れた設計に忠実な治具を高速製作できます。手頃な価格で耐久性の高い業界標準品質の部品を内製できれば、新しいモデルを僅か数時間で製作できる作業環境が実現します。

Form 4を製品開発プロセスの様々な段階で活用することで工程全体の効率性が向上し、迅速にROIを回収できます。Formlabs製品は、製品開発プロセスのどの段階にも容易に組み込むことができます。

Form 4
Form 4デスクトップサイズ3Dプリンタを操作する男性
射出成形と3Dプリント
3Dプリントサンプルパーツ
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治具の製作に関するその他の資料

Formlabsの3Dプリンタでカスタム治具の製作を始めるにあたって役立つ資料をご紹介します。

3Dプリントで治具を製作する