3Dプリンター導入時に必要なソフト

3D プリント技術とは

業界をリードする数々の製造業者が、3D プリント技術を活用して従来は実現不可能だったデザインの製品を作り、製造能力の定義を塗り替えています。
3D プリンターに欠かせない 3D プリントの技術とプロセスや用途について紹介します。

3D プリント技術の未来に変革を

3D プリンターに欠かせない 3D プリントの技術とプロセスや用途について

3D プリント技術とはどのようなものですか?

3D プリント技術は、積層造形法とも呼ばれ、三次元造形する方法の事で、マテリアルを層にして重ねることでオブジェクトを作成する一連の手法です。最近ではこの方法を、付加製造方法、アディティブ・マニュファクチャリング、もしくは、AM 技術 (additive manufacturing)とも呼称されるようになりました。
層は、3D モデルの連続する断面にそれぞれ対応します。この 3D プリンティングに使われるマテリアルは、プラスチックやメタル合金が最も一般的ですが、実際にはコンクリートから生体組織まで、ほぼすべてのものを使用できます。

3D プリント技術の用途

3D プリンティングを使用するのは、一点もののパーツを効率よく作れるほか、3D プリント技術以外では不可能な、きわめて複雑な形状を作成できるからです。以下のような様々 3D プリント技術の用途があります。

  • プロトタイプの作成

    3D プリント技術は、物理的なプロトタイプをすばやく作成する方法として、視覚資料やモックアップの組み立て部品、プレゼンテーション用モデルの作成に長く用いられてきました。

  • 軽量パーツ

    燃費効率と CO2 排出量削減の観点から、航空宇宙と自動車に 3D プリント技術を用いた軽量パーツを応用するニーズが高まっています。

  • 製品の性能を強化

    3D プリント技術は、従来の製造プロセスにつきものだった制約の多くを取り除き、性能の最適化を実現する真のデザインを可能にします。

  • 医療用インプラントのカスタマイズ

    3D プリント技術は、多孔構造を細かく制御して本物の骨の構造を模倣できることから、チタンと骨が光学顕微鏡のレベルで一体化するオッセオインテグレーションを実現する手法として用いられています。

  • 工具、治具、加工備品

    多くの場合、複合材料の金型や加工治具の製作には 3D プリント技術を用いた方がスピーディかつ低コストで製造できます。また、コンフォーマル冷却システムでは、従来の 切削加工射出成形に比べて簡単に製造でき、品質向上やサイクルタイムの短縮に効果があります。

  • 金属鋳造パターン

    3D プリントテクノロジーに金属鋳造を組み合わせると、
    ジェネレーティブ デザインによるパーツ製作と確立済みの製造方法を融合して、大型の金属製オブジェクトを作成できます。

3D プリント技術のプロセスとマテリアル

3D プリント技術においてどのようなプロセスがあるのか、どのような素材を使用しているのかを紹介します。

3D プリント技術のプロセスとマテリアル  1: 3D プリンティングでのさまざまな積層造形プロセスを知る

3D プリンティングでのさまざまな積層造形プロセスを知る

3D プリント技術におけるさまざまな積層造形プロセスとテクノロジーを知って、ワークフローに適したプロセスを見つけられるようにします。
積層造形のプロセスには、光造形、結合剤噴射、インクジェット方式、材料押出、粉末床溶融結合、シート積層、指向性エネルギー堆積、金属鋳造などの複数のプロセスがあります。この英語の記事「アディティブマニュファクチャリングテクノロジーとプロセス」では 、3D プリント技術を分類する3つの簡単な方法を説明しています。

3D プリント技術のプロセスとマテリアル  2: 3D プリンティングのプロセスに使用できるマテリアル

3D プリンティングのプロセスに使用できるマテリアル

3D プリント プロジェクトでは、適切なマテリアルを使用することが製品の成功を左右します。最近の 3D プリント技術により、使用できる素材の幅も増えてきました。使用できるマテリアルには、熱可塑性プラスチックや金属をはじめ、グラファイト、炭素繊維、ニチノールに加え、高熱用途の場合に、使用できるポリマーもあります。
この英語の記事「3D プリントできる素材」では 、3D プリンティングに使用できる素材について説明しています。

3D プリント技術の用途
お客様の活用事例

3D プリント技術は、他分野の業界で幅広く利用され、各業界に変革を起こしています。どのような用途で利用されているか、各業界での新たな取り組みに貢献しているお客様の活用事例をご紹介します。

  • GRANTA 社

    3D プリンターの導入で医療用インプラント製造を変革

    メキシコ シティのスタートアップ企業である Granta 社は、頭蓋骨とインプラントのモデルを3D プリントし、プロトタイプとデジタルファイルを医師とレビューして修正することで、頭部外傷を負った患者の医療用インプラントの設計と製作を患者に合わせて変えています。
    3D プリント技術がいかに医療業界に貢献しているかを紹介します。

    画像提供: Granta 社 (3D プリント技術が医療業界に刷新)

  • 3 次元プリンター用ソフトウェアの用途、お客様の活用事例 2: 今後の航空宇宙業界を担うパーティション作成には 3D プリントを利用

    AIRBUS 社

    今後の航空宇宙業界を担うパーティション作成に
    3D プリントを利用

    3D プリント技術が未来の航空機に向け Airbus 社のバイオニック パーティションは、ジェネレーティブ デザインと 3D プリント技術 を利用して、A320 用の強固で軽いキャビン パーティションを作成し、未来の航空機への最初のステップを踏み出します。

    画像提供: Airbus 社 (3D プリント技術が未来の航空宇宙業界に貢献)

  • 3 次元プリンター用ソフトウェアの用途、お客様の活用事例 3: 3D プリント技術が新しいツールで、新たな取り組みを可能に

    Moi Composites 社

    3Dプリントを活用したボートデザインが
    伝統的な建造方法を変革

    Moi Composites 社は、伝統的なボートの建造方法では実現不可能なだったボート デザインを 3D プリント技術を導入して創造を可能にしました。 デザイナーには新しくエキサイティングな可能性がもたらされ、それは材料の節約にもなりました。この最新の製造方法で、どんなアイデアも簡単に実現できることが証明されました。3D プリント技術がいかに造船業界に貢献しているかを紹介します。

    画像提供: Moi Composites 社 (小型船の伝統的な造船技術を
    3Dプリントで変革)

3D プリント技術の未来

20 世紀後半に開発された 3D プリントは当初、まだ新興技術として扱われ、3Dプリンターのコストも数十万円と高額なため、重工業のプラントにしか設置されておらず、一般の消費者には無縁の存在でした。
医療、航空宇宙、工具製造、自動車・造船製造などの様々な製造業界で 3D プリント技術が利用されています。
今後の で3D プリント技術の未来についてご紹介します。

  • 3D プリント技術の未来 1: これからの 3D プリント技術のあり方とは

    これからの 3D プリント技術のあり方とは

    テクノロジーの進化に伴い、3Dプリント技術は多くの業界で大きな可能性を示し、複雑な用途に利用されています。今後ますます、 3D プリント技術の未来は一段と明るくなるでしょう。

    3D プリント技術の未来

  • 3D プリント技術の未来 2: 3D プリント技術が医療業界にいかに革命をもたらしているか

    3D プリント技術が医療業界にいかに革命を
    もたらしているか

    世界的な医療危機の中で、3D プリントは現代の医療の課題に対する柔軟なソリューションとなっています。

    医療業界における 3D プリントの未来

  • 3D プリント技術の未来 3: 航空宇宙における3D プリント・積層造形の未来

    航空宇宙における3D プリント・積層造形の未来

    航空宇宙企業が 3D プリント・積層造形の利用をどのように推進しているか、それが業界の継続的な成功にとって何を意味するかについてご覧ください。

    航空宇宙業界における 3D プリントの未来

3D プリンター用ソフトのチュートリアル

3D プリンターを使うのに必要な ソフトに関してのチュートリアルで使い方を理解していただけます。

  • 3 次元プリンター用ソフトのチュートリアル  1:  Fusion 360 で 3D プリントをスライスする方法

    Fusion 360 で 3D プリントをスライスする方法

    Fusion 360 では、ファイルを STL 形式で保存しなくても、モデルを3D プリンター用にスライスすることができます。このチュートリアルでは、デザイン モデルを製造のワークスペースに取り込みます。そこからスライスして 3D プリンティングをシミュレーションし、G コードを保存します

  • 3 次元プリンター用ソフトのチュートリアル  2: Ultimaker 3D プリンターに対応する Fusion 360 Additive

    Ultimaker 3D プリンターに対応する
    Fusion 360 Additive

    このビデオでは、FFF ワークフローの詳細と、Ultimaker 3D プリンターで Fusion 360 Additive FFF を利用するヒントとコツについて説明します。

  • 3D プリンター用ソフトのチュートリアル  3: 3D プリンター用ソフト Fusion 360 の FDM テクノロジー ワークフロー

    3D プリンター用ソフト Fusion 360 の
    FDM テクノロジー ワークフロー

    Fusion 360 ソフトウェアの柔軟なモデリング ワークフローを生かして熱溶解積層法(FDM)3Dプリント テクノロジーを使用した設計プロセスの詳細について説明します。

3D プリントとサステナビリティー

3D プリント技術とジェネレーティブデザインの導入で、人件費や材料の無駄を削減することで低コストで
できる可能性が高く、環境に優しい建築物の実現や重量削減による燃費向上などに尽力しています。

3D プリントとサステイナビリティー、持続可能性  1:  コスト削減と地球環境保護を実現するうえで、サステナビリティーと Fusion 360 がいかに役立つか

コスト削減と地球環境保護を実現するうえで、Fusion 360 と
サステナビリティーがいかに役立つか

Fusion 360 の 3D プリント技術とジェネレーティブデザイン技術を使用することでコスト削減や使用するリソースの削減が可能になりました。プロセスの効率を上げ、イノベーションを促進し、収益の向上と地球環境の保護、サステナビリティーを実現する方法を紹介します。

Fusion 360 とサステナビリティー

3D プリントとサステイナビリティー、持続可能性  2:  FFF 3D プリント プロセスの環境に関する 3 つの考慮事項

FFF 3D プリント プロセスの環境に関する 3 つの考慮事項

FFF (Fused Filament Fabrication) は、溶融樹脂製造の事で、フィラメント溶融積層型 3D プリンターを使用する際の FFF 3D プリント技術を含むすべての製造プロセスは、環境に影響を与えます。部品のライフサイクル、材料の選択、消費電力の要素をバランスよく組み合わせることで環境に優しいことが考慮されます。そうしたパーツの環境への影響を低減する方法を紹介します。

サステナビリティーな FFF 3D プリント技術

3D プリンター使用時に最適なソフトに関する無償リソース

3D プリント技術について、ブログ、ガイド、ヒント、チュートリアルなどの無償リソースで詳しく知ることができます。

  • さまざまなリソースを参考に、3D プリント技術・積層造形で製品の価値を高める方法を見つけてください。

  • Tinkercad を使用して、パーツのモデリング、位置合わせ、グループ化を行う方法や穴あけ、カスタムテキストの追加、寸法の指定を行う方法を学習します。Tinkercad では、レーザー切削や 3D プリント用のデザインをエクスポートしてダウンロードし、Autodesk® Fusion 360 に送信することができます。

  • AUTODESK UNIVERSITY 2021 「Fusion 360の導入事例を通して学ぶ、導入効果の最大化手法」では、Fusion 360の導入効果を最大化するために求められる着眼点についてご紹介しています。3D プリントならではの様々な活用事例などを知ることができます。

  • Fusion 360 の学習 & サポートのサイトでは、Fusion 360 のブログ(英語)や、製品の更新プログラムや拡張機能、便利なヒントやチュートリアル、ロードマップの更新、コミュニティの事例などを紹介しています。

  • Netfabb のブログ(英語)のほかに、Netfabb のサポートとラーニングセンター では、製品の比較、導入事例や、3D プリントテクノロジーの最新トレンドをはじめとした Netfabb の最新情報を紹介しています。

  • PPE フェイスシールドを 3 分以内に実際に立体物として 3D プリントし、大規模の積層造形を行う方法をハンドアウトのダウンロードやビデオで学習できる無償のオンライン クラスとチュートリアルです。

3D プリント技術に関するよくある質問(FAQ)

3D プリント技術はいつからありますか?

3D プリントは、一般に考えられているよりも古く、かなり前からあります。積層造形プロセスの最初の特許は、1970 年代まで遡ります。製品製造に向けた実際の積層造形の最初の特許は 1984年 に与えられています。積層造形を最初に実用化したのは歯科業界です。型取りしたプラスタを使用する代わりに、歯のマスクをプリントしています。

3D プリントにはどのようなメリットがありますか?

3D プリントは、ラピッド プロトタイプ プロセスであり、カスタマイズ可能な量産プロセスです。さらに、その他の製造プロセスでは不可能であった複雑な形状を作成できる技術です。また、パーツを修正しても設備の段取り変更の必要がないデジタル製造技術であるため、製品修正に要する時間やまったく新しい製品を製造する際のダウンタイムがありません。

3D プリントにかかる費用はどのくらいですか?

パーツの 3D プリントは、使用する材料と体積の組み合わせです。3D プリントでは大量のプラスチックや金属を使用して出力できるため、使用する材料によってパーツのコストが大きく異なる場合がありますが、他のプロセスよりもパーツごとのコストを低く抑えることもできます。

オートデスクが提供する 3D プリントのサービスにはどのようなものがありますか?

オートデスクは、積層造形の準備、解析、シミュレーションのための専用ツールとして Netfabb を提供しています。また、Fusion 360 には、設計、エンジニアリング、シミュレーション、製造のすべてが統合された、積層造形の専用スペースがあります。

Fusion 360は、3D プリント用の CAD モデルを作成するのに最適な選択肢です。歯車やブラケットなどの「角柱状」のモデルを作成できるだけでなく、キャラクタ、植物、車両など、T スプラインを使用して、より「有機的」なモデルを作成することもできます。Fusion 360 を使用すれば、3D プリント用のオブジェクトを作成、編集することができます。他のソフトウェアからモデルを取り込み、小さなフィーチャやブレンドを削除して簡略化などの修正を行います。Fusion 360 は、ほとんどの 3D プリント ソフトウェアで読み込み可能な OBJ または STL ファイル形式としてエクスポートできます。お使いの3D プリンタで直接プリントすることもできます。さらに、Fusion 360 では、レーザースキャンやその他のソースから取り込まれたメッシュや STL データを編集できます。プリントする前に、面の数を増減したり、フィーチャを編集したり、穴を埋めたりすることができます。

CAD 3D プリント ソフトウェアを使用すると、適合する製造技術に向けたモデルのコンセプト化、設計、最適化を行えます。

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