金属造形の現状

金属造形の現状を解説します。

強度
製作物の強度は、金属造形の重要ポイントです。2022年時点では、一般的な用途であれば従来製法と同等かそれ以上の強度を出せます。
一方で疲労強度が従来製法より低く出る傾向にある事が今後の課題とされています。

金属造形の活用事例
ここからは、金属造形の活用事例を紹介します。金属3Dプリンタの利用を検討している人は参考にしてください。

バイポーラステッピングモータ

医療
医療では、人工膝関節・人工股関節などに使われるインプラント（人体に埋め込む医療器材）や歯科技工物などに金属造形が利用されています。
患者の3Dデータがあれば、病院などでもその人に合った親和性の高いインプラントや医療器具を短時間で製作できるためです。
さらに、インプラントにメッシュ構造を取り入れる技術開発も進んでいます。
細胞や組織液の浸透率がアップするため、従来よりも早い組織再生が可能です。

航空
航空や宇宙の分野では、エンジンや燃料ノズル、客室設備などに使われる複雑な形状の部品製作に金属造形の技術が使われています。
一体造形によって部品数や接合箇所を削減でき、軽量化やコストカット、安全性向上などの効果が見込めるためです。
人工衛星や惑星探査機の部品製作にも、金属造形の技術が活用されています。

デジタルステッピングドライバ

自動車
自動車は、金属造形の本格的な導入が進む分野です。特に、欧米の自動車メーカーでは、広く金属造形の技術が使われています。
例えば、高級自動車の部品や電気自動車の試作品、レーシングカーのパーツ、クラシックカーの部品・修理などです。
日本でも、技術の変化が早い電気自動車の製造などに金属3Dプリンタを利用する取り組みが始まっています。

金型製作
硬度と精度が求められる複雑形状金型は、これまで主に匠の技で作られてきました。
しかし、金属造形を利用すれば、従来の加工法では難しかった形状の金型も容易に作れるとして注目が集まっています。
高温の金型を短時間で冷却するための3次元水管は、その代表例です。
製作にコストと手間がかかる深堀加工金型も、金属造形の技術を使えば安く短時間で作れます。

----------------------------------------------------

skysmotor.comはバイポーラステッピングモータとステッピングモータドライバなどを販売している専門的なオンラインサプライヤーです。お客様に競争力のある価格、または効率的なサービスを提供しております。

金属積層造形のメリット

多くの企業が金属積層造形に注目しています。金属積層造形のメリットを知り、自社の商品開発に活かしましょう。

形状の自由度が高い
金属積層造形は、従来の金型などを用いた方式よりも複雑な形状を製作できます。
形状の自由度が高いうえに、データを修正するだけで容易に形状の改良変更が可能な点も魅力の一つです。
また、すでに金型がない部品でも、製品が残っていれば、この製品のスキャンデータを用いることで、同形状の部品を再製作できます。

一体型ステッピングモータ 

作業を効率化できる
データを修正するだけで製品形状を変更できる金属積層造形は、従来製法よりも試作・開発に要する期間を減らせます。
また、装置稼働時は基本的には無人運転が可能なうえ、監視システム付きの装置を導入すると、稼働状況の監視人員も不要となります。
手が空いた作業員は別の作業を担当してもらうなど、現場全体の作業効率を向上できます。

コストパフォーマンスに優れる場合がある
金型を必須とする製法と比較し、金属積層造形は金型レスでも製作出来る為、コストを削減できます。
試作期間の短縮が可能であるため、開発費と期間の圧縮も可能です。
また、従来多数の工程が必要で合った部品の工程自体を少なくできる可能性が有り、サプライチェーンを短くできます。

一体型ステッピングモータ 

さらに、部品統合・複雑構造一体造形・軽量化などの実現により、金属部品の機能向上が期待されます。
この様な高機能な部品を組み込むことで、製品や装置の価値向上自体が期待できます。
このように、金属積層造形を活用すると、開発・製造・輸送・金型管理・在庫管理など、
サプライチェーン全体でのトータルコストの削減が可能です。

-----------------------------------------------

skysmotor.comは一体型ステッピングモータとスイッチング電源などを販売している専門的なオンラインサプライヤーです。お客様に競争力のある価格、または効率的なサービスを提供しております。

DCモータのメリット

DCモータは、生活の中に多く普及しています。なぜDCモータが普及したのかを考えてみましょう。

電圧に対しての回転特性が安定
DCモータで採用される直流電源の場合、常に一定方向で電気が流れている構造自体が単純なため、制御が容易です。そのため、電圧変化に対して敏感に反応すると共に、回転特性が安定しているというメリットがあります。交流電源は極性が入れ替わるため、仮に直流電源と同じ構造で駆動させることができた場合「正転・逆転を繰り返す」ようになります。

アウターロータ型ブラシレスDCモータ

可搬性のある電源が使える
DCモータを駆動させる直流電源ですが、身近な存在では「乾電池」がこれにあてはまります。少し大きな物で考えると自動車等のバッテリーも直流電源となります。電源自体を移動しやすいのがDCモータのメリットです。

一方、交流電源で代表的なものをあげれば「コンセント」が最も身近と言えるかもしれません。ほとんどの白物家電が交流電源を利用しています。つまり、送電線からの電気供給が確保できない場所では、ACモータは生活の中で使用できないということになります。

低価格
DCモータは、ものによっては乾電池1本、たった1.5Vでも駆動できます。使用電圧が小さくても駆動でき、制御装置も単純なため、低価格で利用できます。ACモータの交流電源は、コンセントから供給されている電源になります。つまり、100V以上の電圧で駆動するのがACモータです。安定駆動をさせるための制御装置も複雑なため、低価格で採り入れるのはDCモータほど容易ではありません。

ユニポーラステッピングモーター 

装置の小型化に適している
携帯電話のバイブレーション機能、ここにもDCモータが採用されています。ノートパソコンなどの電動ファンもDCモータです。長さ1cmにも満たない小型のDCモータが、すでに多くの生活用品の用途で使われています。

------------------------------------------------

skysmotor.comはブラシレスDCモータとユニポーラステッピングモータなどを販売している専門的なオンラインサプライヤーです。お客様に競争力のある価格、または効率的なサービスを提供しております。

FDM方式(熱溶解積層方式)と光造形方式の違い

造形方法
造形方法に関しては、FDM方式では素材を熱で溶かし、それを積み上げ造形する。

光造形方式では、素材を光で照射して素材を固形化させてそれを積み上げ造形するという明確な違いがあります。

寸法精度の違い
FDM方式と光造形方式では造形する際の寸法精度に違いが見られます。

FDM方式は、積層時にテーブルから造形物が離れたりすることで少しズレたり、造形の際にヘッドが動くことから、かみ合わせが少しでもズレると造形物がズレるリスクが有ります。

中空ステッピングモータ

それに対し光造形方式は、光で照射していることやヘッドがズレることがはないことから光造形機の寸法精度は、FDM方式に比べて約1.5倍ほど優れています。しかし、FDM方式でも、ノズルやフィラメントを質の良いものに変更することにより光造形機レベルの寸法精度を再現することができます。

造形時に使用する素材の違い

FDM方式と光造形方式では、使用される素材もそれぞれ変わってきます。FDM方式の3Dプリンターで使用する素材をフィラメントと呼び、光造形方式で使用する素材をレジンと呼びます。

FDM方式で使用されるフィラメントとは、樹脂を溶かしそれを糸状にしたものです。
それに対して、光造形方式で使用されるレジンは液体です。

フィラメントは、様々な樹脂を織り交ぜて作成することが可能で、色のバリエーションが豊富で材質の幅も広いです。
またフィラメントの中には、水溶性のものやTPU素材という軟性・弾性の高い素材のものもあります。

ステッピングモーターバイポーラ 平行軸ギアボックス

それに対してレジンは、液体であることから、素材を混ぜることができません。
そのため素材の違いを生み出すことは難しく、色のバリエーションも少なく、材質の幅は狭いと言えます。

このように、FDM方式と光造形方式では、造形方法・寸法精度・使用する素材の3つの項目で大きな違いが見られます。

-------------------------------------------------------

skysmotor.comはサーボモータと平行軸ギヤードモータなどを販売している専門的なオンラインサプライヤーです。お客様に競争力のある価格、または効率的なサービスを提供しております。

アクセサリーを3Dプリンターで作るメリット

アクセサリー作りは、ハンドメイドや外注などの方法でも行えます。さまざまな方法がありますが、3Dプリンターでアクセサリーを作ると次のようなメリットがあります。

誰でも簡単にアクセサリーが作れる
3Dプリンターでアクセサリーを作る方法は簡単です。シルバーアクセサリーの場合は「デザイン」「3Dプリンティング」「鋳造」の流れで作りますが、各工程を簡略化できます。

バイポーラステッピングモーター

デザイン：オープンデータをダウンロードする
3Dプリンティング：代行サービスを利用する
鋳造：代行サービスを利用する
そのため、誰でも簡単にアクセサリー作りが楽しめます。

多品種少量生産ができる
3Dプリンターでアクセサリー作りをすれば、多品種少量生産ができます。ピアスや指輪、ストラップなど、あらゆるアクセサリーが3Dプリンターで作れます。多品種少量生産の特徴を活かして、ジュエリー販売などの物販でビジネスをする方も増えてきています。

ノンキャプティブリニアステッピングモータ

デザイン性の高いアクセサリーが作れる
3Dプリンターは微細な設計を忠実に出力できます。そのため、デザイン性の高いアクセサリーが作れます。また、ポリエステルやナイロンなど豊富な種類のフィラメント（材料）が使用できるため、デザインだけでなく素材にもこだわれます。

強度が高いアクセサリーが作れる
3Dプリンターで使用するフィラメント（材料）には、豊富な種類があります。アクセサリーにどの程度の強度が必要かで素材を選べることもメリットとなっています。

低価格でアクセサリーが作れる
3Dプリンタープリンティングの外注費用の相場は以下の通りです。3Dプリンターで自作すれば、低価格でアクセサリーが作れます。3Dプリンティングの費用が抑えられて、後の加工を専門業者に直接依頼することで、製造原価が安く抑えられます。

---------------------------------------------------

skysmotor.comはバイポーラステッピングモータとリニアステッピングモータなどを販売している専門的なオンラインサプライヤーです。お客様に競争力のある価格、または効率的なサービスを提供しております。

3Dフードプリンターのメリット

食品の自由度の向上
3Dフードプリンターは、樹脂造形などを行う従来の3Dプリンターと同じように、複数の材料を使って立体的に積層を行うなどして、自由度の高い食品を製造できます。

チョコレート細工のようにデザイン性も重視したスイーツを作る場合でも、3Dフードプリンターであれば、人間の手では造形が難しい食品でも製造が可能になります。

また、機械による製造のため、同じ原材料や出力設定、互換性のある3Dフードプリンターがあれば、全く同じレシピの再現も期待できます。

サーボモータブラシレスDCサーボモーター 

栄養価を調整した食品の製造
3Dフードプリンターは、使用する材料のタンパク質・ビタミン・ミネラル・糖分などの量を調整することができます。これにより、高齢者や病院での患者など、決められた食事しか取れない方に対して、健康面に配慮した食事を提供できます。

双轴リニアステッピングモーター 

食品ロスの低減
3Dフードプリンターは、使用する材料に野菜のくずや、虫などを利用できるとの考えもあります。一般的には廃棄される材料や、見た目の問題で食材として利用されないようなモノを活用することで、食品ロスの低減が期待できます。

古くなったパンやフルーツの皮をペースト状にして、3Dフードプリンターで印刷したものをオーブンで焼き、水分が残らないように乾燥させれば、長期保存が可能な食品が得られるとの事例もあります。

将来、3Dフードプリンターが普及すれば、廃棄される食材が減り、SDGs（持続可能な開発目標）の飢餓をゼロにするなどの目標に貢献できるかもしれません。

------------------------------------------------------

skysmotor.comはサーボモータとリニアステッピングモータなどを販売している専門的なオンラインサプライヤーです。お客様に競争力のある価格、または効率的なサービスを提供しております。

フィギュア制作に必要な3Dデータの作り方

ここでは3Dデータを用意するための方法について解説します。

フィギュアを3Dプリントするには、元データとなる3Dデータを用意しなければなりません。しかしデータの作り方などによっては、あまり時間をかけずに用意することが可能です。

防水クローズドループステッピングモーター

3DCADによるデータ作成
3DCADは、主に機械製品や建築物などの3Dモデリングをするのに使われているソフトウェアです。

3DCADではモデリングするには、製品寸法や角度などのパラメータを入力しながら進めます。そのため構造物や部品など、寸法が決まったモノをモデリングしたい場合は、3DCADが適しています。

3DCGによるデータ作成
1から3Dデータを作成するには、3DCGソフトを利用するという方法もあります。

3DCGは3DCADと違い、四角や三角形などの図形を組み合わせたり、曲面を使ってモデリングを行う仕組みで、主に見た目を重要視するモノに対して利用されています。

そのため、見た目が重要なフィギュアを制作するのであれば、3DCGを利用するのがおすすめです。

また、オリジナルのキャラクターを作るのであれば、ピクシブ株式会社が提供しているソフトウェア「VRoid Studio」を利用する方法もあります。

VRoid Studioは、3D制作初心者の方でも簡単にキャラクターメイキングができるほか、利用するのに費用がかからないのもポイントです。制作したキャラクターを3Dプリントする際は、有料サービスの「pixivFACTORY」を利用することでプリントが可能です。

ステッピングモーターバイポーラ平行軸ギアボックス

3Dスキャナーで実物をスキャン

3Dスキャナーを用いれば、既にあるフィギュアをスキャンして、3Dデータ化することが可能です。3Dスキャナーは、3DCADやCGソフトからデータを作成できない方でも、現物から簡単に3Dデータを用意できるのがメリットです。

ダウンロードサイトから3Dデータを取得
オリジナルのデータでなくてもよい場合は、インターネット上で3Dデータを提供しているサイトなどを利用する方法もあります。

サイトの検索欄から3Dプリントしたいジャンルを入力して、お気に入りのデータをダウンロードしてみましょう。

ただし、ダウンロードサイトを利用する際はトラブルが起きないよう、あらかじめ著作権や商用利用などのライセンスを確認してから利用するようにしてください。

3Dデータ作成サービスを利用
3Dデータ作成サービスを利用すれば、フィギュア化したいイラストや写真から、3Dデータを作成してもらえます。また、サービス内容によっては3Dプリントまで対応できるところもあります。

造形物の精度や素材、対応するサイズ、後加工の内容、納期などはサービスを提供している業者により異なるので、詳細についてしっかりと相談するようにしましょう。

------------------------------------------------------------

skysmotor.comは防水ステッピングモータと平行軸ギヤードモータなどを販売している専門的なオンラインサプライヤーです。お客様に競争力のある価格、または効率的なサービスを提供しております。