ハイエンドFDM 3Dプリンタ -試作から製造へ-
ストラタシス社のFDM3Dプリンタの特徴は、強度、耐久性、耐熱などに優れた高機能モデルを造形できることです。試作の領域を超え、治工具、実製品の製作へと活用範囲が広がっています。
造形は効率的でシステマチックに行われ、低価格帯FDMプリンタとの違いは明らかです。造形室内部は高温に保たれ最適な温度コントロールされた状態で造形プロセスが進むため、造形モデルのクオリティ、造形スピード、確実性はローエンドFDMとは一線を画します。
材料は使い勝手のよいABS、PLAをはじめ、上位機種ではとナイロン、PC-ABS、PEKKなどエンジニアリング用途を意識した材料が用意されております。
＜Why ストラタシス？＞
3D プリンティングのリーディングカンパニーであるストラタシス社は、ポリジェット方式とFDM方式の3Dプリンタおよびマテリアルを開発メーカーです。30年以上に渡りグローバル・ビジネスに活力を与え続け、世界中の名だたるブランドにとって信頼できるパートナーとしての評価を得ています。
ものづくりを意識した高性能モデル
ストラタシス社のFDM3Dプリンタは唯一無二のオリジナルです。
温度コントロールされた装置内でプロセスが進む造形モデルは、歪みや変形もほぼ見られず、機械的、熱的、化学的に実製品レベルの物性をもった造形パーツを使用した高精度な検証が可能です。その造形モデル用途は試作にとどまらず、治工具、実製品製作での活用事例が増えております。
FDM方式とは-ストラタシスの優位性-
FDM方式の3Dプリンタは、熱可塑性樹脂を溶かし積層する造形方式の為、造形雰囲気温度とそのコントロールが重要になります。
ストラタシスのFDM方式は、造形機内を密封し温度コントールされています。そのため積み重ねられる樹脂同士がしっかりと密着し、造形途中モデルの熱収縮の影響も少なく、高い精度のモデルを造形することができます。
他のFDM方式3Dプリンタとモデルの質感が違うのはこのためです。
3D形状を元に作られたツールパス上に、熱可塑樹脂を押出し、積層していきます。
ストラタシスFDM3Dプリンタがもたらす事
FDMテクノロジーを生み出したストラタシスのFDM3Dプリンタは、工業グレード3Dプリンタとして日本を含め全世界で選ばれております。
航空宇宙、医療、自動車、電子機器、コンシューマ他、様々な業界で使用されており、試作領域だけではなく、治具/工具/最終部品としての利用が加速度的に増加しております。
3Dプリンタに適した設計を取り入れて製造するためには、ストラタシスFDM3Dプリンタは唯一の選択肢かもしれません。
【ストラタシスFDM3Dプリンタがもたらす事】
- 試作～製造まで同プラットフォームで対応
- 安定した稼働、高い現性を実現するトータルシステム
- サポート除去まで含めた確実なスループット
最終製品のレベルのモデルを造形できるストラタシスFDM3Dプリンタの導入により、様々な課題を解決できます。
ストラタシスFDM3Dプリンタの特徴 -高品質なモデル-
ストラタシス社のFDM3Dプリンタは唯一無二のオリジナルです。
他にはない圧倒的な信頼性、再現性、耐久性を備えたシステムであり、大型のモデルでも、エンジニアリンググレード材料を用いた造形でも、安定した確実なスループットを提供します。
その造形モデルは、機械的、熱的、化学的に実製品レベルの物性を持ち合わせるため、高精度な検証が可能です。造形モデル用途は試作にとどまらず、治工具、実製品製作での活用事例が増えております。
ストラタシスFDM3Dプリンタの特徴 -サポート除去-
3Dプリンタで造形する際には、造形中の形状を保つためにサポートと呼ばれる支えが必要で、造形モデルを手にするためには、そのサポートを取り除く必要があります。
ストラタシスのFDM方式プリンタはサポートには専用のサポート材が用意されています。サポート材はアルカリ溶解性を有しており、専用の溶液に浸けてサポートを溶かすことができます。（使用するモデル材料によって可溶性サポート材が使用できない物があります。）
左はサポート材（黒）が付いた状態、右はサポート材除去後の状態
使用するサポート材は、モデル材/造形機種によって変わります。
サポート除去装置（超音波洗浄機）
ストラタシスFDM3Dプリンタの特徴 -豊富な機種-
ストラタシスのFDM3Dプリンタは、サイズと機能によって複数の機種が用意されており、ニーズに合った選択が可能です。 オフィスでの使用が可能出コンパクトな装置、大きなワークサイズでエンジニアリングプラスチック材料を使用できる製造環境のニーズにお応えするシステムまで幅広くそろえております。
＊機種によって使用できる材料が異なります。
F123シリーズ
F123シリーズは、産業レベルの3Dプリンタとして世界で最も選ばれているシステムの一つです。製品開発サイクルを短縮し、競争で優位に立ち続けることを目的に設計されております。プロトタイプから製造現場まで、作業サイクルのすべての工程にソリューションを提供します。
簡易仕様
| 製品名 | F170 | F270 | F370 |
| 造形サイズ(mm) | 254 × 254 × 254 | 305 × 254 × 305 | 355 × 254 × 355 |
| モデル材料 | PLA、 ABS、ASA、TPU | PLA、 ABS、ASA、TPU、PC-ABS、Diran(ナイロンベース材） | |
| 本体寸法(mm) / 重量 | (W)864 x (D)711 x (H)1626 / 215 ㎏ | ||
F770
F770は、ストラタシスのFDMテクノロジーの信頼性と一貫性を備えた使いやすいプラットフォーム上に、ゆとりある造形容量を供します。価格を抑えた大型3Dプリンタで最大1m長の部品を造形します。
簡易仕様
| 製品名 | F770 |
| 造形サイズ(mm) | 1,000 × 610 × 610 |
| モデル材料 | ABS(黒),ASA(アイボリー） |
| 本体寸法(mm) / 重量 | (W)1,750mm x (D)1,240mm x (H)1,960mm / 658 ㎏ |
Fortusシリーズ
Fortusシリーズは、製造業のユーザが必要としている高精度かつ厳しい要件を必要とされるパーツ造形に対応したより生産フィールドに近いシステムです。治具、取付具、ツール、最終製品や、厳しい試験にも耐えられるプロトタイプを製造に適しています。
簡易仕様
| 製品名 | Fortus380mc Carbon Fiber Edition |
Fortus380mc | Fortus450mc |
| 造形サイズ(mm) | 355(W)×305(D)×305(H) | 406(W)×355(D)×406(H) | |
| モデル材料 | ASA、Nylon12CF | ABS-M30、ABS-ESD7、ASA、PC、NYLON12 | ASA、ABS-M30、ABS-M30i、ABS-ESD7、PC、PC-ISO、PC-ABS、Nylon12、Nylon12 CF、 ULTEM9085、ULTEM1010、Antero 800NA |
| 本体寸法(mm) / 重量 | 1,270(W)×901.7(D)×1,984(H) / 601kg | ||
Stratasys F900
3Dプリンティングでの本格的な製造環境を構築するためには、F900シリーズがベストソリューションです。大型部品への対応、生産ニーズに必要な精度と結果をもたらします。エンジニアリンググレードなど高性能ポリマーに至る多様な材料が選択可能なため、様々な用途に対応できます。
簡易仕様
| 製品名 | StratasysF900 |
| 造形サイズ(mm) | 914(W)×609(D)×914(H) |
| モデル材料 | ASA、ABS-M30、ABS-M30i、ABS-ESD7、ABSi、PC、PC-ISO、PC-ABS（黒）、Nylon 6、Nylon12、ULTEM9085、ULTEM1010、PPSF |
| 本体寸法(mm) / 重量 | 2,772(W)×1,683(D)×2,027(H) / 2,869kg |
ストラタシスFDM3Dプリンタの特徴 -豊富な材料-
ストラタシス社FDM3Dプリンタには豊富な材料が用意されています。
標準または工業グレードの高性能熱可塑性プラスチックにより、コンセプトモデル、機能プロトタイプ、および最終用途パーツを作成します。これは生産グレードの熱可塑性プラスチックを使用した唯一の専門的な3Dプリンティング技術です。これにより、パーツは機械的、熱的、および化学的な強度の面で比類ない性能を発揮します。
＊機種によって使用できる材料が異なります。
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ABS系材料
コンセプト・モデル、機能プロトタイピング、製造ツールおよび最終パーツに最適です。優れた引張強度、衝撃強度、曲げ強度があるため、造形モデルも強度があり、滑らかで、細部の精度が高いという特長があります。半透明、電気散逸性、生体適合性などいくつかの種類があります。
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ASA
ABSと同様の使用感で、対候性に優れた材料です。カラーバリエーションも多く、機械的な強度とデザイン性に優れているため、屋外生産パーツとプロトタイプに最適です。
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ナイロン系
強度と優れた疲労特性をあわせ持ち、スナップフィット、耐振動性パーツに適しています。カーボンファイバーで強化されたナイロン材はFDMマテリアルの中で重量比剛性が最も高く、要件の厳しい機能テスト、エンドユース・パーツの選択肢も広がります。
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ポリカーボネート系
精度、耐久性、安定性に優れており、特に引張強度と曲げ強度に優ているため、機能テストに耐えられる強靱なパーツを製造できます。PC-ABS、生体適合性対応などいくつかの種類があります。
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ULTEM系
ポリエーテルイミド系のスーパーエンプラです。高強度、耐薬品性に優れ機械的強度は安定しています。耐熱性にも優れています。エンドユース・パーツ、ツーリング利用が進んでいます。
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PLA
経済性の高いコンセプトモデルをすばやく造形できます。透明色を利用できるので、ライトのようなシースルーのプロトタイプを3Dプリントできます。適度な引張強度、高い剛性、低融点と低荷重たわみ温度が特徴的です。
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TPU
ショアA 値が92 と柔らかく、高い伸縮率、靭性および耐摩耗性が優れた熱可塑性エラストマー材です。デザイン形状を損なうことなく、大きな伸縮性と独特の弾性をもつパーツを3Dプリントすることができます。
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PEKK
耐薬品性が高く、低排出ガス特性、耐高熱性も持ち合わせた高機能性樹脂です。航空宇宙分野などの要求を満たすハイパフォーマンス材料です。
ストラタシスFDM3Dプリンタのアプリケーション
ストラタシスのFDMテクノロジーが何を提供できるのか。
クリエイション、様々な検証および改良に、さらに想像を超えた柔軟性を提供することで、これまでにない迅速さで製品の市場投入を可能にします。
ニーズに合わせた生産
従来の製造アプローチは、製品を市場に投入する唯一の方法ではありません。複雑な最終組み立て工程の削減、部品の軽量化、高強度構造化の実現など、アディティブマニュファクチュアリングは、あなたのニーズを満たす可能性にあふれています。
かつてないニーズへ
高い品質を持ち合わせた利便性の高いテクノロジーが、良い結果をもたらすことは自ずから明らかです。
必要な時に、必要な量の治工具を3Dプリンタで製造することは、コスト削減、安全性向上、高効率化を生み出します。
開発サイクルの短期間化
数か月かかる開発サイクルを数週間に短縮する、3Dプリンタで設計段階を高密度化することで、これまでより容易に実現できます。3Dプリンタで造形した耐久性の高い造形モデルを用いた開発によって、厳格な製造要件を満たすことができます。
複雑な少量生産
個別対応の修理や復元に必要なカスタムツールやパーツにかかる加工コストを削減することができます。治工具も素早く、安価なコストで作製することが可能です。複雑さが増しても、コストを引き上げません。3Dプリンティング・ソリューションを使用して航空宇宙で利用可能なパーツを簡単に造形することができます。
新しい製造手法
従来の製造方法は、もはや製品を市場に投入するための唯一の方法ではありません。インダストリー4.0の時代の今こそ、これまでとは異なる考えを持つべき時です。生産サイクルの短縮最終、組立の複雑さを取り除き、軽量で高強度の構造物を生産するなど、これまで以上に競争力を高めます。
ストラタシスFDM3Dプリンタ用ソフトウェア
Stratasys社FDM3Dプリンタのソフトウェア「GrabCAD Print」は、ネイティブCADデータを読込むことができ、微小なエラーであれば修正することができます。プリントジョブのモニタリングやレポート作成機能など、管理者にとっても嬉しい機能を有しています。
また上位機種では、造形されるパーツの外観、強度、精度、造形時間、造形コスト、効率化等に影響を与える材料吐出ノズルのツールパスを手動で編集することができる高機能ソフト「Insight」を使用することもできます。
GrabCADプリントイメージ
GrabCAD Printでできる事
- マルチプリンタ制御
- CAD からダイレクトにプリント
- モバイルデバイスからモニタリング
- 材料レベルを追跡
- プリントキューの編成
- リアルタイム通知
- 信頼できるセキュリティ
- ビジネスインテリジェンス
Insightイメージ
材料吐出ノズルのツールパス、内部構造などを手動で編集できるため、強度、造形時間、コストなどを詳細にコントールすることができます。
ストラタシスFDM3Dプリンタの事例
弊社が製造支援させていただいたDDM(ダイレクト・デジタル・マニュファクチュアリング)事例をご紹介させていただきます。
株式会社ポケットチェンジ様
海外旅行の際に余った外貨を、希望の電子マネーなどに両替できる日本初の画期的なサービスを提供されています。
専用端末の開発/改修のスピード感を重視し、3Dプリンタパーツを採用。ストラタシス社と共にFDM3Dプリンタパーツ部品供給の支援をしました。
コイン投入口、電子カード読取り口などをFDM3Dプリンタで造形したモデルをそのまま部品として採用。
投入されたコインの流路などにFDM3Dプリンタで造形された部品。左側は初期の設計データで、右側はFDM3Dプリンタで造形しやすい形状に変更された部品。造形時間、材料コスト共に改善。
最新版はメンテナンス性向上のために部品の色を変えて造形。3Dプリンタならではの小回りが利く対応が可能です。
デジタルファクトリーが提供できる事
デジタルファクトリーは装置を販売するだけではありません。
設計/モデリング業務を携わっており、3Dデータ作成と3Dプリンタ出力を日常的に行っております。
また、ストラタシス社の3Dプリンタメンテナンス資格者をそろえ、ストラタシス製3Dプリンタ代理店からの委託保守サービスも行っております。
つまり、デジタルファクトリーは3Dデータ作成からメンテナンスまで、3Dプリンタ運用に関わるソリューションをすべて提供いたします。
