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プリンター用、金型水管検査装置完成

構想2ヶ月、製作期間1ヶ月!ようやく金属3Dプリンター用の金型水管検査装置が出来上がりました。

今まで出来なかった金型内部の3次元水管専用の検査装置になります。構造は至ってシンプルですが、シンプルさの中にもアイディアがたくさん詰まっております。

今後金型の3次元水管を製作した場合はこの検査装置で検査してからの納入になります。

お客様から頂きたい情報はどれくらいの圧力で流すのか・・またどれくらいの水を流すのかということです。それをお聞きした上で同じ条件で水を流し水漏れがないか等のチェックと耐圧検査などを実施致します。

これが完成した事により金属3Dプリンターで製作した金型(3次元水管)の評価が1つ上にいくと確信しております。

最近は金型の3次元水管が非常に注目されておりますので、是非検査を済ませた3次元水管をお試しになって頂きたいと思います。

お話を聞きたい! 見てみたい! などご要望がありましたら是非お問い合わせ下さい。3次元水管の現在の状況説明から工場見学までセッティングさせて頂きます。

樹脂金型、ダイカスト金型をお使いの皆様には本当に金属3Dプリンターの効果を知って頂きたいと思っています。

未来に向かって新たな技術を是非お試し下さい!!

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鎖帷子を金属3Dプリンターで製作

6d82f7e7鎖帷子(くさりかたびら)は、鎧形式の防具の一種で帷子とは肌着として使われる麻製の単衣のことであり、鎖製の帷子の事を指します。時代劇なんかでもたまに見かけたりしますね。洋風に言えば「ロードザリング」にも帷子のようなモノを着た戦士が登場します。今も昔も鎖を1つ1つ人間の手でつないでいくんでしょうね。

だとすると・・そこには多大な人件費と時間がかかっているはずです。金属3Dプリンターでは人件費は殆ど使っていませんし、時間もかかりません。このような一体化構造も金属3Dプリンターならでは技術と言えます。

そんな鎖帷子を金属3Dプリンターで作ってみました。

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どちらかというとネガティブイメージの「金属3Dプリンター」ですが、考え方を変えてみればこんな事が出来てしまうのです。もちろん造形ルールに当てはめていますので、サポート材の付着もありません。と・・いうことは・・このまま金属3Dプリンターで出来上がっているという事なのです。組付け工数は「0」。ただひたすら金属3Dプリンターが終わるのを待つだけなのです。このような事例は既に欧米で盛んに使われています。いくつかの部品で構成されていたAssyものを1つの部品として作ってしまうのです。

組立工数が無くなり、納期も早くなりコストダウンできたという事例は数多く報告されています。今後このような金属3Dプリンターの使いかたが検討されていくとコストダウンが可能な形状や部品というのが多く出てくるのだと思いますが、まだ日本では弊社の努力も足りない事もあり、金属3Dプリンターの知名度も低い・・たくさんの方々に金属3Dプリンターを知って頂き、アイディアを形にするお手伝いが出来たらと思います。

しかし・・このような鎖帷子を昔の人はよく作ったな・・いや・・よく着ましたね!

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試作品を金属3Dプリンターで

金属3Dプリンターで現在どんなものを製作させていただいているかと申しますと、80%が試作品になります。まだまだ強度等の信頼性には欠けているということと、大量生産が出来ない事が要因です。

大量生産にはやはり金型を使う方が圧倒的に安く、そして早くできるので何もわざわざ金属3Dプリンターを使う必要はありません。強度の点から申し上げますと、実際の引張り強度や硬度は問題なく使って頂けるレベルですが、密度の安定さにはもう少し結果が必要です。今のところ強度的に問題があったとか・・割れたという事例は発生しておりませんが、実際に何万回・・何万時間という耐久試験をしておりませんのでそれらのデーターが揃えばもっと金属3Dプリンター品の信頼性が上がってくると思われます。しかしそれにはある程度の時間も要するので今はジッと耐えしのいでいます。

しかし、試作というレベルで言えば試作金型も必要なく、短期間に製品を造形できてしまうので開発サイクルの向上が見込めます。樹脂の3Dプリンターもそうですが試作という分野では3Dプリンターの活躍は飛躍的に伸びているはずです。

今まで樹脂の3Dプリンターを使っていたお客様は実は非常に多いです。形を見るのには樹脂で十分だからです。しかし、機械的な負荷をかける場合は樹脂の強度がないため壊れてしまったりする事もたびたび・・そんなお客様が金属3Dプリンターの活用を目指しているので造形ルール等は承知済み。あとは価格と納期ですね。

価格はやはり高い印象が強いですが、場合によっては金型コストのほうが高いので1個、2個であれば十分金属3Dプリンターで勝負できます。しかも納期は1週間。皆様ならどちらを選択されますか??

今後も試作業界には金属3Dプリンターの可能性が広がってきます。開発サイクルの短縮はグローバル競争の中で勝ち残る為の1つの方法なのかもしれませんね。

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金型を製作する場合の注意

金属3Dプリンターで金型を製作する場合注意しなければならない事があります。形状や造形ルールの事ではなく・・・体積です。

金型と言えばどちらかというと重要なのは形状部分であって下の方は四角に近い形状で体積が非常に大きくなります。体積が増えれば材料も多く使いますし、造形時間もかかります。

それよりも何よりも・・体積が増えると熱の加わる量も多くなり残留応力が溜まります。溜まってても後で熱処理を行えば取れる場合もあるのですが、問題はそれではなく・・造形中に剥がれてしまったり、基準プレートごと歪んできたり・・割れたり・・という現象が発生します。そうなると造形はすべて駄目になります。

そんな事を避ける為にハイブリッド構造が役に立ったりするわけですが、その他の方法として体積を減らしてしまう方法も活用して頂きたいと思います。

体積を減らすというのは強度的に問題ない部分は穴をあけてしまったり空洞にしてみたりということです。体積が減れば材料費も造形費用も下がりますし歪みリスクも低減します。

あまり抜きすぎてしまうのは逆効果にもなりますが・・・

せっかく3Dプリンターで早く金型を作っても歪みが大きければ・・後工程が大変になりますので十分に注意したいところです。小さい金型に関しては特に問題にはなりません。

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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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金型保全にも金属3Dプリンター効果

図2弊社では金型をハイブリッド構造にて製作する場合が多いのですが、最近になりこのハイブリッド構造をうまくつかう企業様が増えてきました。

ハイブリッド構造とは、全部を金属3Dプリンターで製作するのではなく半分は今までの加工方法で・・残りの半分を金属3Dプリンターで盛るという技術です。

今までは新規の金型を製作する場合のみこの工法を使っていましたが、企業様からの注文で古くなった金型を切断し、その上に盛ってほしいという依頼です。

そうすると確かに更にコストが下がります。

お客様からこのような提案を頂くと非常に嬉しい限りです。

ハイブリッド構造をうまく使いコストダウンに繋がるなら是非ご活用下さい。

徐々に金型に金属3Dプリンターが使われるようになりました。特に弊社にはダイカスト金型の要求が多く、また実績もあります。

補修が多い金型などに是非金属3Dプリンターをご利用下さい。

 

 

ドイツの金属3Dプリンター技術

金属3Dプリンターを保有すればどこでも同じものが作れる??なんって思っていませんか??

弊社も導入当時はそう思っていました・・・しかし、最近ドイツの金属3Dプリンター造形技術を知る出来事がありました。

残念ながら完敗です。今私たちが考えられる技術を駆使しても出来ない形状をドイツでは造形できています。それは本当にあり得ない造形姿勢でした。

これだけの差が開いているとは・・・・かなりショックです。

残念ながら詳細をここに書く事は出来ませんが、日本にとっても危機的な状況だと言えるものでした。

そもそもドイツでは25年も前からこの技術の模索が始まり今に至る訳ですから、昨日の今日始めたばかりの日本が追いつけるはずがないですね。

あまりにもデーターや失敗回数が違います。

日本の金属造形はなぜだか金型の3次元水管にやけに注目して進んでいますが、ドイツでは金型よりも部品製作を中心に考えられています。

ドイツと言えばベンツ、BMW、アウディなどなど高級な自動車が揃っていてブランド力も最高位にある。4000万円でも欲しいというユーザーが世界にはたくさんいます。そんな背景もこれらの研究の手助けになっているのかもしれませんが・・この圧倒的な技術力の違いに恥ずかしささえ感じます。

私たちも含め、今、日本で金属造形を手がける企業の皆様と力を結集し日本の金属造形のあり方を考えられないか?と疑問を残すお話でした。

ホットスタンピング

3Dプリンターを使った金属造形品

弊社では毎日多くの金属造形品を製作しております。展示会などでは実際にお客様に金属造形品を手に取ってご覧頂いておりますが、遠いお客様でまだ見た事ない方も多くみえます。

弊社ではアルミニウム、チタン64、インコネル718、マルエージング鋼での造形をしておりますのでそれぞれのサンプル品の画像を見て頂きたいと思います。

アルミニウム造形品

S__2523138アルミニウムの造形は軽量化や鋳造の代替え等でお使い頂く場合が多くあります。

写真のようにラティス構造(トポロジー設計)を入れこんだ軽量化と剛性維持。または金型レスでの製作が出来るため開発期間の短縮などにも繋がります。

今一番話題の金属と思いますので、是非お気軽にお問い合わせ下さい。

 

インコネル造形品

インコネル造型インコネルは難削材の1つでして加工が非常に難しいと言われております。

工具費も馬鹿にならないですし、時間もかかります。そんな難削材を逆手にとって今まで出来なかった加工や複雑加工等を金属造形を使用する場合が増えております。

写真のようなパイプ形状であったり、ヒートシンクなどアイディアが簡単に形になるようになりました。

インコネルは耐熱鋼なので熱のかかる場所には最適な金属と言えます。

チタン造形品

IMG_1405チタンは軽量化や医療などで幅広くお使いになって頂いております。

通常金属の半分の比重で、生体材料としても注目を集めています。写真のようなインペラだったり、パイプであったり色々な形状で造形させて頂いております。

しかし、チタンは造形も一番難しく出来ないものもありますので、まずはご相談して頂ければ造形の可否などご連絡させて頂きます。

自動車産業、航空機産業、医療などでどうぞ!

マルエージング鋼造形品

図1マルエージング硬は鉄系の材料としてお使いになって頂いております。

金型製作や金属部品で使って頂いております。写真のように水管を入れて金型を製作するケースが多くあります。

金属3Dプリンターの中では一番造形しやすい金属です。また時効処理をすれば硬度もHRC53まで上がりますので色々使える材料だと思います。

価格も一番安いのでよく依頼のある金属となっています。

 

 

 

鉄でもアルミほどの軽量化が可能

金属3Dプリンターの付加価値は今まで出来なかった構造を作る事が出来る事です。

材質は鉄がよくてアルミほどの軽量化ができたら・・とお考えの方もいらっしゃいます。金属3Dプリンターは内部構造まで製作できる為に中身がスカスカな金属の塊を作る事が可能なんです。

どんな部分に使いたい・・または使っているか等は機密保持上お話しする事は出来ませんが、硬さ、強度を保ちつつ軽量化をするには金属3Dプリンターを使用する事が一番です。

ただし、1つだけ注意点があります。金属造形ルールに当てはめなければならないのは当然の事として、中の粉末が抜く穴だけは確保して頂きたいのです。

封じこまれてしまうと、金属の粉が中に詰まっていますので軽量化にはなりません。そこだけは注意して頂きたい箇所です。

そして、鉄という材質は弊社ではマルエージング鋼になりますのでご理解下さい。

金属3Dプリンターの仕組みとして、レーザーで焼く箇所が少なければ早くレーザーが走ります。例えばこの例をご覧下さい。

これは通常の動作になりますが、もっと面積が広いのですが焼く箇所が少ない例ではこうなります

これだけ速度が変われば1つの造形時間が減少します。=価格が安くなると捉えて頂いて大丈夫です。

これらの仕組みを理解すれば更に色々な事が安く、早く使う事ができます!

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