3Dプリンティングの重要な5つの用途

3Dプリンティングの重要な5つの用途

用途

デスクトップ3Dプリンティングをワークフローに追加すれば、大きな違いが生まれます。ほんの数時間でコンセプトやプロトタイプをプリントし、迅速かつ安価に反復製造を行うことができます。複雑なアイデアも、チームメンバーや関係者が目で見て、手で触れることのできる物理的なモデルを通して伝えられます。この強力な技術を最初に採用したのはどの業界なのでしょうか?

ここでは、3Dプリンティングによって生産性を向上させ、納期を短縮し、組織の競争力を高めることで、ビジネスを変革する5つの方法をご紹介します。

製品開発

新製品はできるだけ早く市場に投入することが不可欠です。しかし急いで仕事をすると、ミスを起こしたり顧客の期待を満たせなかったりする恐れがあります。3Dプリンターを使用すれば、費用対効果の高い方法で迅速に反復をテストし、追加コストをほとんど生じさせることなく設計を調整し、数週間もかからず数時間で製品を微調整することができます。

3Dプリントされたプロトタイプの反復
プロペラ部品の設計反復
3Dプリントされた鋳造プロトタイプ
3Dプリントされた鋳造プロトタイプ

次のようなメリットがあります。

  • 意思決定の向上:設計の初期段階で、さまざまなコンセプトを3Dプリントし、最適なオプションを選択できます。

  • 形状と状態の確認:基本モデルを3Dプリントすることで、形状やサイズ、全体のバランスを簡単に評価できます。

  • 機能的プロトタイピング:実際の状態でプロトタイプをテストして、機能、適合性、製造可能性を確認できます。

  • 外観の確認:設計者やメーカー、関係者が外観を簡単に評価することができます。

製造支援

生産効率はビジネス環境において極めて重要であり、時間はコストに相当します。3Dプリンティングにより、治具や金具、その他の工具を短時間で簡単に生産することができます。これにより、組み立てや調整時のばらつきが減ることで、機械の段取りが迅速になり、生産プロセスがスムーズになります。

3Dプリントされたホイール保護具(Volkswagen Autoeuropa社)
Volkswagen Autoeuropa社工場で使用されている3Dプリントされたホイール保護具
3Dプリントされたツールオーガナイザー
シンプルなツールオーガナイザーをプリントして作業スペースを整理

製造支援具を3Dプリントすることで、さまざまなことが実現されます。

  • 品質保証の向上:精密なゲージを使用して、製造部品の精度と品質をテストできます。

  • オンデマンドの工具:治具や金具、その他の工具を必要なときにいつでも、素早く3Dプリントして、生産プロセスを合理化できます。

  • 工具の整理の改善:3Dプリントしたオーガナイザーは低コストで、迅速に製作することができ、5Sの原則に沿った作業スペースの環境維持がさらに促進されます。

  • カスタムメイドの金型と鋳型:小ロット生産の射出成形金型やロストPLA鋳造品を製作して、ワークフローに簡単に組み入れることができます。

最終用途部品

3Dプリンティングは、カスタマイズした最終用途部品の少量生産にも使用することができます。これにより柔軟性が向上し、大量製造に伴うリスクを負うことなく、小ロットの部品生産が可能になります。「その場でプリント」し、お客様が待っている間に製品を製作することもできます。

3Dプリントされたオーダーメイドの機能部品
オーダーメイドの機能デザインを製作
小ロットの3Dプリンティング生産
小ロット生産による製造強化も可能

3Dプリンティングによる最終用途部品の製作は、次のような面でもビジネスの改善に役立ちます。

  • カスタムワンオフ部品の製作:FFF製造により、一度限りのプロジェクト向けに、費用対効果の高いオーダーメイドのプリント部品を製作できます。

  • 交換部品の製作:デスクトップ3Dプリンターを社内で使用すれば、交換部品を簡単に印刷することができ、サプライチェーンと購入プロセスが不要になります。

  • 小ロット生産:少量生産なら、大量生産に伴うリスクを負うことなく、安価で容易に製作できます。

  • 分散型製造:最終用途製品をその場でプリントしてお客様に届けることで、お客様が必要とする製品を即座に提供することができます。

建築

複雑な建築コンセプトをクライアントに伝えることは難しい場合があります。3Dプリンティングによって、初期設計を評価し、複雑なアイデアを伝え、魅力的な建築コンセプトをスムーズに紹介できます。建築模型の製作時間が数か月から数日に短縮され、複雑な形状のプリントも可能なため、建築家はこれまで以上に創造的な領域に集中することができます。

3Dプリントされたコンテキストの検討(建築)
3Dコンテキスト内で設計を確認
3Dプリントされた建築コンセプトモデル
初期段階のさまざまなコンセプトの中から選択することも可能

他にも次のような利点があります。

  • コンセプトモデルの容易な製作:ラフモデルを素早くプリントし、初期段階でプロジェクトの方向性を確立できます。

  • マススタディ:建築家は建物をコンテキストで確認してから、3Dプリントしたモジュラー部品でモデルをスケールアップできます。

  • プレゼンテーションの改善:スケール前の3Dプリントモデルを使用すれば、クライアントに対して、より印象的なプレゼンテーションを行うことができます。

  • 基本計画の立案:3Dプリンティングなら、縮尺模型を計画する際、細部だけでなく規模も表現できます。

医療

3Dモデルによって、医療専門家は患者の実物に近いスキャンを手に入れ、手術を行う前に必要なものを正確に特定することができます。これにより、患者の麻酔時間が短くなり、手術に伴うコストが削減されます。

3Dプリントされた医療モデル
スキャンデータから作成した3Dモデルが手術の計画に役立つ
3Dプリントモデル(患者とのコミュニケーション)
患者や学生とのコミュニケーションも促進

一人ひとりに合わせた医療アプローチによって、次のような効果もあります。

  • 外科計画の改善:外科医は手術の前に十分に準備を整えることができ、このことは全体的な結果に影響を及ぼします。

  • 患者とのコミュニケーションの改善:3Dモデルによって、見たり触ったりできるものが提供され、患者が手術をよりよく理解できるようになります。

  • 医療機器:医療機器や研究装置のプロトタイプを迅速かつ容易に製作することができ、必要であれば器具もプリントすることができます。

  • 効果的な臨床実習:3Dプリンティングによる解剖模型を使用すれば、学生は人体と手術の理解を深めることができます。

この他にも、実績のあるさまざまな用途例について、以下のホワイトペーパーをご確認ください。3Dプリンティング材料のオープンシステムによって、無限とも言える可能性がどのように実現されるかをご覧いただくことができます。

Ultimaker material freedom unlocking more applications white paper

3D print with more materials

Free in-depth white paper

Get inspired to create high-value applications unlocked by 3D printing more materials. Insights include:

• 8 essential application categories (with proven examples)

• Suggestions for ideal material combinations

• Practical tips to optimize your workflow

• And lots more!

免責事項:Ultimaker 3Dプリンターは、商用またはビジネス環境でのUltimakerエンジニアリング熱可塑性樹脂を使用した熱溶解積層法による製造を目的として設計・製造されています。精度と速度を両立させたUltimaker 3Dプリンターは、コンセプトモデルの製作、機能性プロトタイプの試作、小ロット製品の製造に最適です。Ultimaker Curaによって当社は非常に高水準の3Dモデル製造を可能にしましたが、造形物が意図した用途に適していることを確認・検証することはユーザーの責任です。特に、医療機器や航空関係など、厳しい規制のある分野で使用する場合は、確認・検証が必須となりますのでご留意ください。

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