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材料指定・治具製作なら熱溶解積層!メビーマーケットプレイスで3Dプリントを徹底活用

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試作のコスト高や納期遅延・複雑形状の再現性に悩む設計者へ。本記事では、「熱溶解積層」がなぜそれらの課題を解決するのか、技術的特長と具体的なメリットを深掘り解説したうえで、熱溶解積層方式の3Dプリントを手軽に試せる方法としてメビーマーケットプレイスを提案します。

材料指定・治具製作なら熱溶解積層!

熱溶解積層方式の3Dプリントは、3Dプリンターの中でも特に普及している方式で、実用的な熱可塑性樹脂をそのまま使い、スピーディに造形可能です。
試作・治具製作のリードタイムとコストの課題を解決する手段として注目されています。

最速・低コストでの「形状確認・機能評価」を実現

熱溶解積層の最大のメリットは、材料費と運用コストが他工法に比べて抑えやすい点です。金型レスであることはもちろん、切削加工のように材料を大きく削り捨てる無駄もありません。

CADデータを送るだけで、数時間〜数日後には立体物が完成するため、設計アイデアを即座にカタチにして検証する「アジャイルな開発」を実現します。

ABSやPCなど「本物の熱可塑性樹脂」がそのまま使える実用性

光造形などの他方式と異なり、熱溶解積層ではABS・PLA・ポリカーボネート(PC)・ナイロンといった、量産品で実際に使われる「熱可塑性エンジニアリングプラスチック」をそのまま材料として使用できます

そのため、試作品であっても実際の製品に近い強度や耐熱性・耐久性を持たせることが可能であり、実践的な機能評価や治具の製作に最適です。

熱溶解積層(FDM)の仕組み・工法を分かりやすく解説

meviyマーケットプレイス_3Dプリント加工サービス_造形工法_熱溶解積層(FDM/FFF)

熱溶解積層は、専門的にはFDM(Fused Deposition Modeling)、またはFFF(Fused Filament Fabrication)と呼ばれます。熱で溶かした樹脂をソフトクリームのように一筆書きで押し出し、積み重ねていく工法です。

熱溶解積層(FDM方式)の造形プロセス

熱溶解積層は、主に以下のステップで立体物を造形します。

  1. 材料(フィラメント)の供給
    スプール(リール)に巻かれた糸状の樹脂材料(フィラメント)を、造形ヘッドであるエクストルーダー(押し出し機)に送り込みます。
  2. 加熱と押し出し
    造形ヘッド内のノズルが高温に加熱されており、送り込まれたフィラメントを溶かします。
  3. 1層ずつの積層
    溶けた樹脂を、3D CADのスライスデータに基づいて造形テーブル(ヒートベッド)上に一筆書きの要領で押し出し、描画します。押し出された樹脂はすぐに冷却されて固まります。
  4. 積層の繰り返し
    1層描き終わると造形テーブルが1層分(約0.1〜0.3mm)下がり、その上に次の層を描き重ねていきます。これを繰り返して立体物を完成させます。

※宙に浮いた形状(オーバーハング部)を造形する場合は、製品とは別の「サポート材」を一緒に造形して下から支え、造形後に物理的に剥がすか、特殊な液に溶かして除去します。

熱溶解積層方式の活用シーン

熱溶解積層は「実用的な強度を持つ樹脂材料」を「低コストかつスピーディ」に扱えるため、見た目の滑らかさよりも「機能性」や「サイズ」「スピード」が重視される現場で幅広く活用されています。

製造現場の「組み立て治具・検査具」の製作

製品の傷つき防止や軽量化が求められる製造ラインの受け治具・組み立て位置決めのガイド、三次元測定用の固定具などに最適です。ABSやPCなどで造形すれば十分な強度が得られ、作業者の負担軽減とコストダウンを同時に実現します。

筐体や大型部品の「デザイン・モックアップ試作」

家電製品のカバーや自動車の内装部品など、比較的大きな部品の形状確認(デザインレビュー)や他部品との干渉チェック(組付けテスト)にうってつけです。中身をハニカム構造にして材料を節約しながら、安価かつ軽量に大型モックアップを造形できます。

高機能エンプラを用いた「実部品・代替部品」

近年ではULTEM(PEI)やPEEKといったスーパーエンジニアリングプラスチック、さらにはカーボンファイバー(CF)を含有したフィラメントに対応した産業用FDM機も登場しています。これにより、金属部品の代替となる軽量・高強度な実部品(エンドユースパーツ)の製造にも活用されるケースがあります。
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3Dプリント造形サービスはこちら

まとめ

試作では目的に応じた工法選定が重要であり、複雑形状や機能検証には粉末造形、意匠確認には光造形、初期検討には他工法と、使い分けることで開発効率が向上します。

熱溶解積層は「実用的な強度を持つ樹脂材料」を「低コストかつスピーディ」に扱えるため、「機能性」や「サイズ」「スピード」を重視するシーンにおいて、非常に有効な選択肢です。

メビーマーケットプレイスでは、熱溶解積層をはじめ、切削加工・板金加工・注型など、複数の試作手法をワンストップで検討・依頼できます。「組み立て治具・検査具を製作したい」「形状確認・機能評価を早回ししたい」といった場面では、熱溶解積層を起点とした試作プロセスをぜひ検討してみてください。

材料指定・治具製作に強い熱溶解積層品の依頼も「メビーマーケットプレイス」へ

メビーマーケットプレイス(meviy Marketplace)は日本最大級の製造業マーケットプレイスとして、製造パートナーから図面加工品の手配が可能です。ミスミのIDがあれば新規の口座開設の手間なく手配を進めることができます。

設計データ(3Dまたは2D)をアップロードし、加工方法や材質・表面処理などの見積条件を設定することで、条件に合ったパートナーが提案されます。これにより、複数の加工会社と個別にやり取りする手間が省け、見積もりや出荷日の比較・検討に費やす時間も大幅に短縮可能です。

見積金額や出荷日は最短10分で確認でき、急ぎの場合は最短1日目の出荷にも対応。さらに、小ロット(1個から)にも対応しているため、開発初期の試作や検証用途にも便利です。

試作段階における多様なニーズに応える3Dプリント造形サービスでは、6種類の造形工法に加え、80以上の材料バリエーションを用意しており、軽量化や高強度など、さまざまな設計条件に柔軟に対応できます。
材料指定での試作・治具製作なら、メビーマーケットプレイスにお任せください。

製作事例

メビーマーケットプレイスでは、以下のような熱溶解積層方式の3Dプリント品の事例があります。

部品名 自動車の内装パーツ
造形工法 熱溶解積層(FDM/FFF)
材質 ABS
サイズ X200 * Y100 * Z50 mm
数量 1個
単価 33,000円
出荷日 6日目
部品名 屋外用センサー保護カバー
造形工法 熱溶解積層(FDM/FFF)
材質 ASA
サイズ X150 * Y150 * Z80 mm
数量 1個
単価 35,000円
出荷日 6日目
部品名 ポンプ用のインペラー(流体制御部品)
造形工法 熱溶解積層(FDM/FFF)
材質 PEI ULTEM1010(PEI)
サイズ X200 * Y100 * Z50 mm
数量 1個
単価 38,000円
出荷日 6日目

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