金属3Dプリンターにおけるサポート材の苦労

樹脂と同様金属3Dプリンターにもサポート材が付きます。しかし、樹脂とは違い簡単に取れないのが金属3Dプリンターでの難点と言えます。

造型自体はそんなに難しい事ではないですが、サポート材の取り外しのやり方や時間はノウハウが必要になってきます。

うっかり削りすぎてしまえば製品に傷が入りますし、強力にむしり取れば製品が割れてしまう場合もあります。 “金属3Dプリンターにおけるサポート材の苦労” の続きを読む

急激に進む金属3Dプリンターによる3D水管金型

金属3Dプリンターで作る3D水管金型

2金型展2018(2018年6月13日〜16日開催)以来、急激に金属3Dプリンターを使用した金型の関心度が高まっています。

樹脂金型をご使用のお客様が多いように感じますが、金型形状に合わせた3D水管の配置を希望されております。 “急激に進む金属3Dプリンターによる3D水管金型” の続きを読む

金属3Dプリンターで金型製作して強度大丈夫?

図2”最近金属3Dプリンターで金型を作ると聞いておりますが、強度に問題はないのですか??”

このようなお問い合わせは毎日のように入ります。

日本の工作機メーカー様の金属3Dプリンターを使った金型への活用の事例の話を聞く事が多くなったのではないでしょうか?

金属3Dプリンターで製作する金型には樹脂金型とダイカスト金型があります。

樹脂金型、ダイカスト金型では3次元水管という新たな付加価値を付ける事によりハイサイクルを実現できたり、品質の向上ができます。

しかし、皆様の興味は金型のハイサイクル化よりも圧倒的強度に集中しています。

今までに無い工法での金属材料作りですから、お気持ちはお察しいたします。

しかし、弊社ではたくさんの金型の造形をしておりますが、強度的に問題は発生しておりません。

図のように自由に水管を通し、金型の冷却時間を短縮出来るのは金属3Dプリンターならではの付加価値と言えます。

特に最近ではダイカスト金型での需要が伸び、すでに多くの企業様が活用しており、スタンダードな技術となりつつあります。

ハイサイクル化に悩んでいらっしゃる企業様、ヒケや焼きつきに困っていらっしゃる企業様。

冷やしたい箇所に水を通してみませんか??

金型で使用するマルエージング鋼の特性は→マルエージング鋼データを見て頂ければわかります。

その他ご質問がありましたら遠慮なくご質問ください。→お問い合わせフォーム

サポート材除去のかんどころ

金属3Dプリンターで一番大変なのがサポート除去という工程になります。なんでサポート材は同じ金属で生成される為当然のように硬いからです。樹脂の3Dプリンターのようには行かないのです。

そんなサポート除去・・実は弊社では女性が行っているんです。しかも握力もさほどない小さな女性です。

金属3Dプリンター受託造形サービスを始めた当初は、私もサポート除去をしていましたが握力が必要だと感じていました。

しかし・・彼女に聞いてみると、実はある方法を使えば力がなくともサポート材を除去できるのだと教えた頂きました。自社のサポート材工程なのに私が知らないのはお恥ずかしい話ですが、人間というものはいかに楽に早く・・ということを自然に考えるんですね。

金属3Dプリンターのノウハウの中に、造形ノウハウやサポート設計ノウハウがありますが、このサポート材除去ノウハウも本当に職人仕事と同じくらいあノウハウが必要になりますのでこれから金属造形を始めようと思っていらっしゃる企業様には是非知っていて頂きたいと思います。

来年には新たなサポート除去人員を設けます。サポート除去を極めてこそ金属3Dプリンター造形品ですので、「早く奇麗」にを追求してこの業界で1番になれるよう努力致します。

3次元水管とは?

図2最近ダイカスト金型や樹脂金型の中に3次元水管を配置する技術が注目されています。

3次元水管とは、左図のように自由に水管を配置する事が出来る技術の事を指します。この技術を使った金型は成形サイクルタイムを短くする事ができます。熱溜まりがあった部分に水管を通す事が出来るようになったので均一に冷却が出来るようになったことが大きいようです。

しかし、3次元水管の設計は簡単ではないのがデメリットでもあります。本当の狙いの効果を出すまではトライ&エラーが数回かかりますが、ノウハウが溜まってしまえば後は他の金型にも応用できます。CAE解析と実評価で擦り合わせを行えばより精度が上がってきます。

金属3Dプリンターで造形できる3次元水管の径は1mm以上6mm以下が望ましいと考えております。6mmより大きい水管が欲しい場合は「長穴形状」をご提案させて頂きます。

またあまり複雑な形状の水管を入れてしまうと造形後に中の金属粉末が抜けない可能性がありますので、出来るだけシンプルに設計する事が大事になります。またダイカスト金型の場合、あまり長い水管を入れてしまうと最終的には「沸騰」した水になる可能性があります。何系統かの水管を入れる事が望ましいと思います。

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積層ピッチとは

3Dプリンターの話の中には「積層ピッチ」という言葉が頻繁に出てきます。この言葉は樹脂の3Dプリンターでも金属の3Dプリンターでも使われます。

一言で言ってしまえば「積層厚み」の事をさしています。

987皆様がよく見る病院での「CT画像」は3Dプリンターにおける「スライスデーター」というものになります。

このスライスデーターを3Dモデルから何ミリでスライスするかによって3Dプリンターでは何ミリで積層していくか・・という事になります。

当然の事ですがこの「積層ピッチ」が細かければ細かいほど形状再現性は高くなります。しかし、時間もかかります。

また技術的な問題がある場合もあり、あまり細かくする事も出来ません。製品の特性によって「積層ピッチ」は変化しますし材質による場合もあります。

金属3Dプリンターでは「熱伝導性」を考慮したりする場合も多いので単純に「積層ピッチ」を変更するのは望ましくありません。もし変更する場合はレーザーの速度や出力に至るまで「積層ピッチ」ごとの調整をする必要がありますし、金属粉末の粒径も変更しなければなりません。

弊社では4種類の金属を3Dプリントしておりますが、チタン64では0.03mm、インコネル718では0.04mm、アルミニウムでは0.03mm、マルエージング鋼では0.05mmという「固定積層ピッチ」として造形をしております。

 

3次元水管の可能性(お客様の声)1

金属3Dプリンターではダイカスト金型や、樹脂金型、ダイクエンチの中に自由に冷却回路を組みむことが出来ます。しかし、まだ3次元水管については金型業界に広まっている訳ではありません。理由の1つには金属3Dプリンターで作ると高くなるという事と、保守的な金型業界では知っていても周りの出方をうかがっている感もあります。

しかし、メーカー様では既に3次元水管を採用してだいており、毎月リピートを頂けるほど効果を感じて頂いております。弊社の営業マンが伝えるよりお客様の声を聞くのが一番かと思いますので、本日はお客様の声としてお届けしたいと思っております。

しかし、良い事ばかりではありません。今後金属3Dプリンター技術に望む事や、弊社に望む事等も正直に語って頂いております。シリーズとしては数回に分けてYOU TUBEにアップしておりますので、お時間のある時にご覧下さい。

株式会社J・3D 動画 ←こちらから続きが見れます。

弊社ではこういったお客様の声を反映し、いち早く3次元水管金型の確立を進めていきたいと思っております。

金型への活用事例が続々と

金属3Dプリンターの仕事内容は少しずつ変化をしています。以前は試作品を中心にお仕事を頂いておりましたが、最近では金型での受注が急激に増え始めております。

ダイカスト金型、樹脂金型での応用が世の中に浸透し始めてきたのかもしれませんし、実際サイクルタイムが半分に縮まっている事例も多く出てきたおりますのでそのような事を小耳に挟んだのかもしれません。

弊社の金型事例でも多くの企業様がリピートとして頂いており、また効果が大きいとの声を頂いております。企業内横展開も急激に進んでいる状況です。

でも・・全部が成功に至る訳ではありません。そこにはトライ&エラーが存在しております。

各企業様で扱う金型の形状、または温度などにより100%の答えはトライ&エラーからしか生まれてきません。しかし、50%の以上の効果は必ず出ます。今まで出来なかった事が出来ているからです。

しかし、やはり100%の答えが欲しいです。

それらにはどうしてもお金がかかってしまうので、弊社では「ハイブリッド構造」をお勧めし、まずは効果の検証。または再トライを低価格にて御提供させて頂いております。

まずは効果の確認を・・

それが私たちが一番お客様に伝えたい事です。

造形

 

金型製作を金属3Dプリンターで

色々ニュースにはなっておりますが、弊社では金属3Dプリンターで金型製作を行っております。

樹脂金型、ダイカスト金型に限った話ですで3次元水管を配置し成形サイクルタイムの向上が確認できております。

特に注力しているのがダイカスト金型です。温度も高く、問題も多いこの金型に3次元水管を入れてみると焼き付き減少、ヒケの減少、サイクルタイム向上など多くの効果を出しております。

しかし、この設計についてはお客様にお任せしております。弊社では基本的に図面を作成は致しません。この技術は非常にノウハウが必要になりますので、お客様のトライ&エラーにてノウハウを溜め込んで頂いております。というのは・・お客様ごとに温度も違えば条件にも微妙に変わってきますので個別に対応できないという事です。もちろん提案はさせて頂きますし、失敗事例等もご報告させて頂いておりますので参考にして頂けると助かります。

冷やしすぎてしまっても、冷えなさすぎてもいけない金型になりますので、そこは製品ごと、お客様ごとに異なりますのでご了承下さい。

金型製作をするにも少しでも安くというのがお客様のご希望です。弊社では「ハイブリッド構造」の提案もさせて頂いておりますのでお気軽にお問い合わせ下さい。

まずは3次元水管の効果をじっくりご検証ください。その先のコストダウンがみえてきます。

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プレス金型への金属3Dプリンター応用事例

今まで樹脂金型やダイカスト金型への金属3Dプリンター製作品は数多くさっせて頂きましたが、最近の展示会等のお客様にはプレス金型に応用できませんか?と質問される事が多くなりました。

樹脂金型やダイカスト金型には3次元水管という大きな付加価値がありますので、少々値が上がっても・・とは思いますが、プレス金型を金属3Dプリンターで製作する意味は全くありません。

まずは材質的に硬度が満足のいく結果にならないこと。(プレス金型用に) そして付加価値がない事にあります。

今までの加工方法との勝負で勝てる項目は納期だけになりますし、無理して3Dプリンターを使う必要はありません。従来工法で十分です。

しかし、ここにきて最近ではプレス金型のお仕事もよく入ります。

それは試作品です。プレスで打つのではなく板金を金属3Dプリンターで作るという事です。もちろん少量なので可能です。

金型を作るまでもなく、1品〜10品といった数量で見たい場合に使われています。

考え方次第で金属3Dプリンターの活用方法は広がって行きますね!

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