3Dプリント
夏休み子供向けイベント – こどもデー@経済産業省
8月1日（水）- 2日（木）こども霞が関見学デーとして各省庁で見学ツアーや関連のイベント等が実施されました。そのうちの一つ経済産業省で実施された「こどもデー」に参加された一般社団法人デジタルファブリケーション協会のプログラムにソリッドワークスもソフトウェアを貸し出す形で参加させていただきました。普段はスーツを着た大人しかいないビルですが、当日は夏休みの子供たちでいっぱいでした。 デジタルファブリケーション協会では、「3Dプリント工房で未来のものづくりを体験！」と題して、3Dプリントプロダクトの展示と、3Dプリンターのデモンストレーション、3DCAD操作の体験プログラムを実施しました。３Dプリントプロダクト展示には、試作品や人体模型、3Dプリントならではのオブジェ等が並び、3Dプリント技術のトレンドを、目で見て知る事のできるコーナーになりました。3DCAD体験プログラムは事前申し込みで定員の160名がほぼ埋まってしまう大反響でした！ 3Dプリント《プチ》博物館 3Dプリントは製造業の分野では試作品や試験品の製作に使われていたり、医療分野では手術前の手術シュミレーションのために使われたりしている話を聞きました。また、実際に3Dプリントされた試作品や人体模型を手に取って、素材感や色味、重さも確認しました。ほんの数年前までは、プラスチック素材がメインでしたが、今はカーボンファイバーや金属など様々な素材での3Dプリントが可能で、プラスチックでも固さの違うものや、色もフルカラーでプリントすることが可能になっています。 3Dプリンター 実際に3Dプリントしている様子を見たことがある子供たちは少ないようで、説明を聞きながら、3Dプリンターに顔をくっつけて、上から下から覗き込んでその動きを観察していました。 「食べ物もプリントできるんですか？」という面白い質問も飛び出し、「溶かすと柔らかくなって冷やすと固くなるものならプリント可能」との回答に、驚いていました。チョコレートを3Dプリントで形どったりしているところもあるそうです。 3D CAD 最後にSOLIDWOKRSの3D CADを使って、車おもちゃのモデリングを体験しました。お土産に用意された車のモデルを、自分の好きな形に変えるだけの簡単な体験でしたが、どの子供たちも自由な発想で好きな形の車を作っていました。 「すごいリアウィングが長いね」と声をかけると「クジラのしっぽだから」と。クジラ号を作っていたんですね。「自分の好きな形のミニカーが3Dプリンターがあればつくれるのに」とも、クジラ号の少年は言っていました。 デジタルファブリケーション協会代表の梅澤陽明さんに、「3Dプリンターでこんなにいろいろできてしまうと、いよいよ人がいらなくなっちゃいそうですね。」とお話ししたところ、「そんなことはないです。」ときっぱり否定されました。「3Dプリンターは人間が想像したものを忠実に作れるようになっていますが、考えて指示を出すのは人間です。そのために発想力をもったエンジニアがどんどん増えていってほしいですね。それには引き出しをいっぱい持つことと、それをどう組み合わせていくかということだと思います。今日も、ものづくりへの興味や、エンジニアになりたいと思うきっかけになればという気持ちでやっています。」と話してくれました。 参加した子供たちもきっとエンジニア気分を味わって、何人かはエンジニアになりたいと思ってくれたのではないでしょうか。
... Continued夏休みこども向けイベント-キッズエンジニア2018
7月27日（金）パシフィコ横浜で開催された「キッズエンジニア2018」にソリッドワークスは今年も、小学生低学年向け、高学年向けのプログラムを実施しました。28日（土）も開催予定でしたが、台風12号のため残念ながら中止となってしまいました。 小学生低学年向け人は、SOLIDWORKS を使って、立体のカラーパーツを組み合わせながらキャラクターのデザインしてもらいました。完成したデザインは印刷して作品としてお渡ししました。 高学年向けには、実際に車の設計でも使われているSOLIDWORKSを使って、「設計者の仕事」を体験してみよう！ということで、タイヤを組みつけてみたり、3次元で立体的に設計された車を色々な角度から見たり、断面を切って見足りしてもらいました。設計した車の設計図と分解図を記念にお渡ししました。 低学年、高学年向けプログラムとも毎年人気のプログラムで、今年も400名以上のご応募をいただき、抽選で40名のキッズたちに会うことができました。皆楽しそうにパソコンを操作して、思い思いのデザインをしてくれました。ゲームやスマホ等で慣れているようで、パソコン操作もあっという間にこなしてしまうキッズ達が、プログラムをきっかけにものづくりに興味を持ってくれたらという思いで毎年実施してきました。なれた操作を見ていると、将来が楽しみになります。 今回、その他アトラクションとして、一般財団法人デジタルファブリケーション協会のご協力で、SOLIDWORKSロゴ入りミニカーレース用レールとミニカーを制作いただきました。3Dプリントで制作したミニカーはキーチェーンとしても使えるようになっていて、参加賞としてプログラムに参加したキッズのお土産としました。 一般財団法人デジタルファブリケーション協会では、今週末8月4日（土）・5日（日）に東京ビッグサイトで行われるメイカーフェアの会場（吹き抜け空間）で、NerdyDerbyというミニチュアカーレース大会を実施します。お時間のある方は、お子様とぜひご参加ください。 他にも多くの企業が参加して、40以上のプログラムが実施され、大盛況となりました。SOLIDWORKSもサポートしている学生フォーミュラのブースにも子供たちが集まっていました。今年は東海大学Tokai Formula ClubとYNFP 横浜国立大学フォーミュラプロジェクトがそれぞれ昨年のフォーミュラカーを展示して、子供たちに運転席に座ってもらったり、質問に答えたりして、大人気となっていました。 学生フォーミュラに参加するチームは9月の大会に向け、最終調整の真っ最中です。第16回 全日本 学生フォーミュラ大会は、9月4日（火）～8日（土）エコパ(小笠山総合運動公園・静岡県)で今年も開催されます。学生たちが1年かけて設計、製造したフォーミュラカーの大会です。ご興味のある方は是非見に行ってください！最終決勝レースは迫力あるレースになります！ 学生フォーミュラ大会については、昨年早稲田大学学生フォーミュラチームを取材したブログ記事がありますので、そちらも是非ご覧ください。 特集：フォーミュラカーを自作するぞ！
... Continued概念から製造まで進化する積層造形
私は、シカゴで開催されたダッソー・システムズ初のアディティブマニュファクチャリングシンポジウムに参加し、何百人もの積層造形愛好家の一員になったような喜びに包まれていました。このシンポジウムは、5月15～18日に開催されたSCIENCE in the Age of Experienceイベントの一環として開催されています。このイベントの目標は、世界を牽引する積層造形（AM）のエキスパートや支援者を集結させ、最新の技術革新に関する深い考察を共有し、この業界が継続的に抱えている課題に協力して対処し、この技術の幅広い採用と発展を加速するアイデアを生み出すことでした。 会場は企業一般はもちろん政府機関、そして教育機関の人たちでいっぱいでした。最初に登場したのはAdidasのエンジニアであるDerek Luther氏で、同社初の3Dプリント ランニング シューズ、FutureCraft 4Dの開発において、3Dプリントが果たした役割について講演されました。このシューズは、以下のビデオのとおり、非常に複雑な格子構造を特徴としています。 Adidasはテクノロジー企業であるCarbonと提携しました。Carbonでは、Direct Light Synthesis(液体樹脂に光を照射して，耐久性に優れたポリマー製品を製造する技術)として知られる積層造形処理が使われています。積層造形に移行したことでエンジニアと設計者はより自由に設計できるようになり、部品の設計スピードが向上したため、迅速に反復処理を行い、個々のお客様に合わせてシューズの格子構造のすべてのセルを設計できるようになったと、Luther氏は語っています。Adidasは、年末までに5,000足のシューズを出荷し、2018年はさらに出荷数を増やす予定にしているそうです。 次に現れたのはNASAのマーシャル宇宙飛行センターのJohn Vickers氏です。彼は、NASAのミッション、特に火星ミッションにとってアディティブマニュファクチャリングがいかに重要かを力説しました。宇宙旅行には天文学的な費用がかかるため、供給量や余剰部品を増やすことはできないことから、ステーション内で部品を3Dプリントして作成できるようにすることがミッションの達成には欠かせないと主張しました。 カンザスシティ ナショナル セキュリティ キャンパス（NSC）のTroy Hartwig氏は、アディティブマニュファクチャリングによって設計者の革新能力が大幅に向上し、従来の製造方法による制限のため実現不可能だった新しいフォルムや形を設計できるようになったと説明しました。「設計上の制限を考慮しなくてよくなった結果、ブレイクスルーが起こり、通常なら生じてしまう追加コスト無で複雑な設計が可能になりました」 Orbital ATKのJerry Feldmiller氏は、将来のハードウェア、ソフトウェア、アディティブマニュファクチャリング用の材料の開発に業界が関与することの重要性について語りました。Feldmiller氏によると、Orbital ATKはAMを積極的に活用しており、Stratasysのアディティブマニュファクチャリングマシンを使って打ち上げロケットの構成部品のベータ テストを行い、多数の新たな研究分野を開拓しています。また、社内のユーザー グループでアディティブマニュファクチャリングに関する重要な情報を共有し、チームおよび事業部間でマシンを最大限に活用することの重要性も強調しました。Feldmiller氏は、外部のユーザー グループも3Dプリントの設計に対するベスト プラクティスを積極的に開発、共有すべきであり、今後10年の間になくなると思われる200万の仕事を例に、学界はSTEM関連の活動で大きくなるスキル ギャップに対処する役割を果たす必要があるとも考えています。 ペンシルベニア州立大学教授のTim Simpson氏は、アディティブマニュファクチャリングの課題と研究機会について話しました。Simpson氏によると、アディティブマニュファクチャリングは設計に対するアプローチを劇的に変えた、ということです。アディティブマニュファクチャリングを使うことで、エンジニアは内部が格子構造になった超軽量の構成部品など、従来の製造方法では不可能なものを設計できるようになりました。彼は、わずか14か月で発案からFDA承認まで進んだ、3Dプリントしたチタン製の股関節インプラントを例に挙げました。アディティブマニュファクチャリングを使うもう一つの優れた点は、最終的には患者一人ひとりの体に合わせてこれらのインプラントを完全にカスタマイズできるようになるということです。 The Aerospace CorporationのJack Rome氏は、宇宙で使用するアディティブマニュファクチャリング部品開発プロセスのシミュレーションについて説明しました。ほとんどの人はシミュレーションを個々の構成部品やアセンブリ解析に使うものと考えるかもしれませんが、宇宙で使用する全ての部品の検証に使用します。また、アディティブマニュファクチャリングのプロセスも検証する必要があります。アディティブマニュファクチャリング用の設計をする場合は、設計プロセスで材料のばらつきを考慮する必要があります。彼はまた、ASMEのような個々の組織の取り組みだけでなく、アディティブマニュファクチャリングの業界標準の必要性も強調しました。 標準化の話題を受けて登場したのが、米国国立標準技術研究所（NIST）のLyle Levine氏です。彼は、金属の積層造形について語りました。Levine氏は、金属のアディティブマニュファクチャリングが普及していない理由の1つは特有の複雑さだと考えています。合金の種類によって冷却速度が大きく異なるため、材料の非線形挙動の予測が難しいのです。アディティブマニュファクチャリングを使って金属部品を作成するには、「ギャップを埋める」シミュレーションを行う必要があります。彼の組織は、アディティブマニュファクチャリングに使用するツールの「ナレッジ
... Continuedやり投げのオリンピック選手、SOLIDWORKSで金を狙う
4年に一度、世界中のアスリートが一堂に会し、世界の頂点を目指して競います。わずか数秒や数センチの差が勝利の栄冠と敗北の苦しみを分ける、大勝負の舞台です。優秀なアスリートがもう一歩踏み出す必要性を認識すると、彼らは数学選手（マスリート）に変わります。ここでは、カナダ人のやり投げ選手でオリンピックにも出場したElizabeth Gleadle氏と、SOLIDWORKS販売代理店のJavelin Technologiesについてお話しします。 Gleadle氏は現在やり投げで世界第6位にランキングされ、その実力で表彰台に立っています。2015年にトロントのパン アメリカン競技大会で金メダルを獲得し、ゴールデン グランプリ陸上を2度防衛したディフェンディング チャンピオンです。 2015年後半にJavelin Technologiesと提携して以来、Gleadle氏はこの企業と一緒に、最高の結果を出すのに役立つ3Dプリント製品を開発しています。まずこのチームは協力してeDrawingsを使用し、移動時にやりを安全に運べる独自の保管ケースを開発しました。ご想像どおり、長いやりを持っての移動は通常、空港で注目されます。 その後、このチームはGleadle氏のトレーニングを支えるデバイスを作成しました。3Dプリントされた筋膜マニピュレーション用の理学療法デバイスです（理学療法と言ってはいますが、筋膜とマニピュレーションが1つになっていることだけでもメダルに値します）。JavelinのAEは、背中と肩の筋肉の緊張をほぐすトレーニング用の補助器具が欲しいというGleadle氏の要望を、手の形をしたツールとして実現しました。Gleadle氏はこのツールを筋膜リリース デバイス（Fascial Vector Release Device：FVRD）と名付けました。Gleadle氏は現在、FVRDを持って遠征に出かけ、理学療法士が一緒にいなくても筋肉の緊張を和らげています。FVRDの設計については、こちらを参照してください。 パリやカナダ選手権の行われるエドモントンへの移動を含め、Gleadle氏のスケジュールはぎっしり詰まっています。移動の多い彼女にとって、彼女の新しいデバイスは間違いなく重宝されるでしょう。 Gleadle氏とJavelinの取り組みについては、こちらを参照してください。TwitterとInstagramでGleadle氏（@Javelizz）をフォローし、ぜひ彼女を応援してください。カナダ、頑張れ！
... ContinuedSOLIDWORKS 基本操作 1分動画 – vol.10 3Dプリント1
SOLIDWORKS 2016は、3Dモデルの印刷をサポートするさまざまな拡張があります。モデルで更にフィーチャーを追加する必要がなくなるなど、作業手順の低減化が図れます。 【モデルのスケーリングが可能】 印刷体積内で最大許容サイズに調整できます。この機能は、紙のプリンターと同様の感覚でプリント直前に調整することができ、プリンタの利便性も向上します。 【モデルのプレビューも簡単】 サポートが必要な領域を簡単に確認できます。透明表示により、ミスを簡単に回避できます。モデル上のどの部分にサポート材が適用されるかを事前に予測することができます。 【RealViewの有効】 RealViewを有効にすると、印刷後のモデルを非常にリアルに表示できます。積層イメージ（条痕）の深さを動的に変更することで、最適なソリューションを見つけ出すことができます。 SOLIDWORKS 2017の3D印刷機能は、3MF形式の出力がサポートされ、印刷時に問題のある箇所を特定する機能が強化されています。 【印刷プレビュー】 印刷プレビューでは十分な厚みのない壁や、薄い隙間といった問題を対策が必要な領域としてハイライトします。 【最小値に満たないフィーチャーをハイライト】 FDM 形式の3Dプリンタで印刷する場合の厚み分析では、材料やレイヤーの厚み設定に基づいて、推奨される最小値に満たないフィーチャーをハイライトします。 【最新の3D印刷形式】 3MFは最新の3D印刷形式です。設計者は、サードパーティのビルド準備用ソフトウェアを使用したり時間のかかるファイル修復を行わずに、完全な再現性のある3Dモデルを他のアプリケーション、プラットフォーム、サービス、およびプリンタに送信したりできます。3MFは、ビルドの方向、材料、および色も保持します。 【Windows 10は、3MFを完全にサポート】 3MFファイルは、Microsoft Windows 10でも完全サポートされている形式です。印刷方向、使用する材料、SOLIDWORKSで追加した色の情報も保持しています。i.materialiseなどの3D印刷サービスを使用する際は、Windowsエクスプローラーのサムネイルとしてファイルの外観を確認できます。 【3Dプリント関連記事】 特集：3Dプリンタ造形成功のコツ 集中講座 – 第4回：プリント・後処理工程編 特集：3Dプリンタ造形成功のコツ 集中講座 – 第3回：形状作成編 3Dプリンタによる試作のポイントとは？ 特集：3Dプリンタ造形成功のコツ 集中講座 – 第2回：SOLIDWORKS WORLD
... ContinuedSOLIDWORKS Simulationの解析で怪獣に打ち勝つメカ戦士を作れるか!?
巨大怪獣と巨大メカ戦士の直接対決が、今、SOLIDWORKS Simulationに刻まれます！ 氷河期の祖先がケナガマンモスやサーベルタイガーと戦っていた頃から、猛獣と戦うという概念は人類の DNA に綿々と受け継がれてきました。そうした憧れは過去 100 年の大衆文化にも影響を与え、『キングコング』や『ゴジラ』から『クローバーフィールド』や『パシフィックリム』まで、さまざまな作品を生んでいます。では、このような恐るべき襲撃者の全力攻撃を受けたときに、我々人類はどう対抗できるのでしょうか。キングコングとの戦いでは空軍の戦力が使われましたが、もっと素晴らしい地球防衛戦略があります。人間が操縦する巨大マシン、いわゆる「メカ戦士」を制作するべきなのです。 いつかの怪獣襲来に人類が備えておけるよう、SOLIDWORKS の技術チームに招集がかかりました。メカ戦士が戦いにどう耐え抜くかをテストするためだけのチームです(今は何でも起こりうる世の中ですから)。チームには解決したい課題がいくつかあります。例えば、モンスターが地上に出現し、ドスドスと歩き回り、地震を起こしたとしたら、メカ戦士の巨体はどうすれば揺れに耐えられるのか。衝突はメカにどのような影響を与えるのか。そして、どうすれば怪獣の動きを止める設計できるのか。もちろん、チームは答えを出すために SOLIDWORKS Simulationを実行し、その様子を 2 本の動画に収めました。ここでは予告編をご覧いただけます。 生死をかけた怪獣とメカの死闘を開始するには、下のバナーをクリックしてください。 モデルを設計した手順や最終的な 3D モデルをプリントする手順といった舞台裏もご紹介しています。しかも嬉しいことに、実際にモデルをダウンロードして、ご自身のための特別バージョンや、ロボットやモンスター好きのご友人のための特別バージョンを3Dプリントすることができます。 ダウンロードしたモデルには、また別の面白い使い方があります。これには eDrawings の AR 機能を使って、テーブルの上に立っているメカ戦士を見ることができます。 eDrawingsの詳細は下記バナーをクリックしてご覧ください。 ご自身で 3D プリントを制作したり、eDrawings でモデルを表示して、ちょっとした息抜きに楽しんでみてください。ゴールデンウィークに試してみてはいかがでしょうか？！
... Continuedソリッドワークス・ジャパン公式Instagram始めました！
ソリッドワークス・ジャパン公式のInstagramアカウントを開設しました！ 公式Webサイト、ブログ、Facebook、Twitter、Youtubeと様々なデジタルメディアで情報を発信ししていますが、新しい情報発信の場としてInstagramを始めました。Instagramでは、これまでのソリッドワークスのデジタル コンテンツとは違ったビジュアルでものづくりや設計のアイディアや発見をお伝えできるコンテンツをお届けしてきます。 Instagram第1回投稿は、キギ Art Director 植原 亮輔氏とアンノデザインオフィス Product Designer 阿武 優吉氏のお二人がコラボレーションした家具の制作についてのイメージダイジェストを公開しています。芸術とデザインのコラボレーションで、SOLIDWORKSがどのように使われているのか、それぞれの視点でものづくりにお互いどんな発見や刺激があったのかお話しいただいています。お二人の魅力的なお話の内容はこちらでご覧ください！ 是非ソリッドワークス・ジャパン公式Instagramもフォローしてください！下記バナーをクリックするとInstagramサイトに移動します。今後の投稿もお楽しみに！ 植原 亮輔氏 株式会社キギ アートディレクター/クリエイティブディレクター 現在下記の展示会に作品を出展しています キギのアートディレクター/デザイナー「渡邉良重 原画展」2017年4月12日（水）- 5月14日（日） 12:00 – 19:00 月曜・火曜休刊（祝日を除く） ＠OFS gallery （OUR FAVORITE SHOP内）東京都港区白金5－12－21（TEL:03-6677-0575） 「シンプルの正体 - ディック･ブルーナのデザイン展」 2017年4月19日（水）- 5月8日（月） 10:00 – 20:00 ＠松屋銀座8階イベントスクエア 東京都中央区銀座3－6－1 （TEL:03-3567-1211） 阿武 優吉氏 株式会社アンノデザインオフィス 代表取締役 プロダクト・デザイナー 株式会社バンダイ入社でアニメキャラクターのプラモデルの設計等を手掛けた後、2010年 株式会社アンノデザインオフィス設立。SOLDWORKSブログで「プロダクトデザイナー阿武優吉ブログ」を執筆頂いています。 【プロダクト デザイナー阿武優吉ブログ】 プロダクト デザイナー阿武優吉ブログ01 – SOLIDWORKS Industrial Designer プロダクト
... Continued特集：3Dプリンタ造形成功のコツ 集中講座 – 第４回：プリント・後処理工程編
主に製造業における「試作」を念頭に3Dプリント成功率アップのコツについてお伝えする本連載。前回は、3Dプリントの3つの作業工程（1）形状作成（2）プリント（3）後処理のうち、（1）形状作成のコツをご紹介しました。今回は工程の後半部分である（2）プリントと（3）後処理についてお話しさせていただきます。 プリント前に目的を再確認 前回 お話ししたとおり、3Dプリントによる試作の代表的な使い方としては、形やデザインの評価（形状・意匠性評価）、動きなど機械構造の評価（機構評価）組み立て性の評価の3つがあります。プリントするときも、この目的をしっかりと意識しておくことが重要となります。例えばプリントの充てん率が足りず、表面の仕上がりがでこぼこになってしまった場合。デザインの評価が目的ならこれは失敗です。でもこれが機構の評価であれば、動きに影響が出ない部分が多少粗くなっても問題ないでしょう。 それではさっそくプリントに入りましょう。今回は私が作成した星形エンジンの部品を例に、プリントから仕上げまで具体的な工程を見ていきます。今回プリントしたのは中心部のこちらの部品です。 プリント前の確認ポイント はじめに、プリンタが適切に準備できているかを確認します。ここでミスがあると、その後のプリント時間が無駄になってしまうので、面倒でも毎回しっかり確認しておきましょう。フィラメントに詰まりがないか、プラットフォームの温度は十分か、そしてプラットフォームシートがきちんと貼れているかといった部分が確認ポイントになります。 プリントの成功率を上げるプラットフォームシートの設置方法 ここで、3Mの3Dプリンタープラットフォームシート（以下プラットフォームシート）を例に、貼り方のコツをご紹介します。このプラットフォームシートは吸着性が高く個人的におすすめの製品です。 プラットフォーム上にホコリやフィラメントなどが残っていると段差が生じてしまうので、きれいに取り除いておきます。また貼り付け時には、スキージを用意しておくと作業がしやすくなります。 それではプラットフォームシートの貼り付け方法です。 ① まずプラットフォームシート裏側の台紙をはがします。このとき、剥離紙の端の部分だけを先にはがすのがポイントです。先にこの部分をしっかりプラットフォームに貼り付けます。 ② 次に、貼り付けた側から台紙をはがし、スキージでシートをプラットフォームに押しつけるように貼っていきます。 ③ 端まで貼り終わったら、スキージで残った空気を押し出します。このとき、貼り付けた方向に沿って、一方向に押し出すのがコツです。 ④ 最後にプラットフォームシート表面の透明なフィルムをはがせば完成です。 一度貼ったプラットフォームシートは、凹凸が生じたり、吸着力が落ちてくるまで、繰り返し使うことができます。 試作目的にあわせたプリント設定を プリントの速度の設定は、仕上げの精度や成功率に大きな影響を与えます。何のためのプリントなのか、プリントの目的によってプリント速度を調節しましょう。 デザイン評価のためのプリントや機構評価の主要な部品など、仕上げに精度が求められる部品は、速度を落としてプリントするのがオススメです。後処理の手間を考えると、トータルではゆっくりプリントした方が短時間で済むことが多いためです。 精度を保ちながら時間短縮したい場合は、1、2層目だけをゆっくりプリントするという方法もあります。土台となる層の精度は全体に大きく影響するため、この部分をゆっくりプリントするだけでも大きな効果があります。 冷ますときは焦らずに プリントが終わったら、取り出しです。このとき、十分熱が冷めてから取り出すことが大切です。プリント直後は造形物もプラットフォームも熱く火傷しやすいだけでなく、フィラメントが十分に固まりきっておらず歪みの原因になるためです。早く冷まそうと風を当てて急速に冷やすのも禁物です。フィラメントが部分的に収縮して段差ができてしまうこともあります。寒い時期は室温にも注意しましょう。暖かい部屋で、徐々に冷ましていくのが理想的です。 ただし今回作ったような小さな造形物の場合、プリントしている最中にもどんどん冷めていくので、そこまで冷却に気を遣う必要はありません。プラットフォームシートを敷いていれば、造形物をプラットフォームからはがすのも簡単。ヘラなどを差し込んで少し力を入れれば、簡単にはがれます。はがした後の底面もツルツルで、後処理の手間が省けます。 ※今回のモデルはPLAフィラメントで作成 複雑な造形物をプリントするときは、その前に一度シンプルなモデルをテストプリントしてみるといいでしょう。プリンタの動きや設定を事前に確認しておくことで、失敗の原因をあらかじめ排除できます。 後処理に必要な道具 プリント後の後処理では、ニッパー、金属ヤスリ、サンドペーパーといった道具が活躍します。ラフトやサポート材などはニッパーで大まかに切り取っていき、金属ヤスリで磨いて滑らかにしていきます。 サンドペーパーによる後処理 サンドペーパーは、平面、曲面のどちらも磨けるのが特徴。プリント目的にもよりますが、試作段階の後処理では400番手と800番手程度の2種類があればいいでしょう。サンドペーパーはまず目の粗いもので大まかに削り、その後細かいもので仕上げていくのが鉄則です。 なお、耐水性のあるサンドペーパーであれば、水を付けて磨くことで摩擦熱の影響を受けにくく、目詰まりも減らすことができます。 今回試用したサンドペーパーは3M社製です。1工程目は大きな粒でガリガリ削るイメージで、「３M™ ラッピングフィルム 263X 40M」を使用。ポリエステルフィルム上に砥粒（酸化アルミニウム砥粒）がコーティングされています。 仕上げはポリッシングペーパーで 2工程目は「３M™ ウェットオアドライ™ ポリッシングペーパー 281Q 9M」で、柔軟性のある不織布の基材上に砥粒がコーティングされているもので、柔軟性があるので、造形物の凹凸などにも追従しやすいです。 試作用途ではなく、より完成物にイメージを近づけたいなら、上記1工程目の「263X
... Continued特集：3Dプリンタ造形成功のコツ 集中講座 – 第3回：形状作成編 3Dプリンタによる試作のポイントとは？
前回は、新時代の製造の現場にとって、試作にかかる時間やコストの圧縮を実現できる3Dプリントの活用は大きな武器になるというお話をさせていただきました。 そこで今回は「試作」に焦点を当てて、3Dプリントの作業工程の（1）形状作成、（2）プリント、（3）後処理のうち、（1）形状作成 を中心にお話しします。もちろん、試作目的でない方や製造の現場でない方も、この機会に形状作成の考え方について、ぜひご一読いただければ幸いです。 初期段階の試作にはFDM方式の3Dプリンタ 現在の3Dプリント技術をものづくりに当てはめて考えてみると、製造業にとって3Dプリンタの活用領域は以下の4つに大別できます。 ・ 試作 ・ 治具（じぐ） / 金型活用 ・ 単品製造（特注品などをひとつだけ生産するケース） ・ 量産 連載第一回で最も普及している3Dプリンタとしてご紹介したFDM方式は、上述の4つのうち試作に向いています。FDM方式は比較的コストが低く手軽に使え、手軽に試行錯誤できるためです。 製造時に工具や部品の位置を固定する治具/ 金型への活用、単品製造、そして量産と、後の段階になるほど精度や強度などの要件が厳しくなり、FDM方式以外の高額な3Dプリンタを検討する必要があります。一方、試作段階では、大まかでも一旦、形にしてみることが重要となります。このため、扱いやすくコスト面で優れるFDM方式が最適なのです。 設計をはじめたらなるべく早い段階で形にしてみて、問題点を洗い出す。この工程を速いサイクルで繰り返すことで、競争力が高まります。 では、実際に試作をしていく上でどんなことに注意する必要があるでしょうか。 試作を通じた代表的な評価と抑えるべきポイント こちらも第一回では少し触れさせていただきましたが、試作をする際は、その試作品を使って何を評価するのか、目的を明確にすることが大切です。試作を通じた評価で代表的なものは、以下の3つ。 1. 形やデザインの評価（形状・意匠性評価） 2. 動きなど機械構造の評価（機構評価） 3. 組み立て性の評価 評価の目的、デザインレビューに関る他部門の人が気にする点を意識することによって、試作時に注目するポイントが変わります。 1の形状・意匠性の評価を行う際は、フォルムや見栄えの再現が最も大切になります。評価する部分については、プリント速度を落として精度を高める、後処理を丁寧にするなどで、想定しているイメージに近付けることが重要です。一方、評価対象とならない部分に関しては、ディテールは大胆に省略・簡略化して、プリント時間を短縮するのもポイントです。複数の部品からなる製品の場合、部材を一体化して出力することも検討してみましょう。 2の機械の動きなど、構造の評価をする場合は、各部品がどのように連動して動くかを確認するのが大きな目的となります。スムーズに動くよう、3Dプリンタの精度を考慮に入れながら最適なクリアランス（部品同士のすき間）を設定することが大切です。 部材同士が接触して動くような場合、接触面を滑らかに仕上げることも必要になります。安定した評価をするために、3Dプリンタープラットフォームシートを使って底面としてプリントすれば、ツルツルの滑らかな面が作れます。常に使えるワザではありませんが、覚えておくと便利なテクニックです。接触面を底面として使うことはもちろん、一つの面の仕上げ作業が省略できる点においても効果的です。 3の組み立て性の評価には、穴と軸がはまりあう嵌合部（かんごうぶ）のクリアランスやねじ穴部分や接合部の仕上げも重要なポイントになります。ネジなど、実物で代用可能な部品は極力代用するなどの工夫をすることで、効率的に試作・評価をすることができます。 意外に時間がかかる、モデル作成を省くには？ モデリング作業にはそれなりの時間がかかりますが、プリントや後処理の時間まで、トータルで見れば効率アップにつながるはずです。 それでも、少しでも省ける手間は省きたいもの。SOLIDWORKSには3Dプリント用のモデリングを手助けする機能がたくさんありますので、ぜひフル活用してモデリング時間の短縮に役立ててください。いくつか、例をご紹介します。 ◆スケールの拡大縮小機能を使おう SOLIDWORKSでは、XYZのスケールを簡単に変更することができます。大きすぎてプリントできない製品は、縮小して出力することもできます。評価の内容によってはそれでも十分目的を果たせるでしょう。スライサーではなく、SOLIDWORKSでスケーリングすることによって、必要な個所だけを追加編集することも可能です。 ◆厚みのチェックで問題を事前に特定 薄く高い壁ほど変形の原因になるため、モデルには少なくとも0.7mm以上の厚みが必要です。SOLIDWORKSでは薄すぎる箇所を特定することができます。 下図の黄色や赤色の部分は、厚みが薄すぎて精度が低くなる可能性があります。3Dプリントした試作品の評価の場合、薄すぎる部分は評価ミスにつながる恐れもあるので、修正したものを試作品として利用するのが好ましいでしょう。 ◆ディテールの省略機能で、コストと時間を圧縮 SOLIDWORKSには複雑な形状を自動的に簡略化する機能もあります。評価に直接関係しない細かなディテールや装飾を除去することで、プリントや後処理の時間を短縮できます。 ◆サポート材の必要性チェック機能で手戻り回避 サポート材が必要な箇所を自動的に割り出す機能も便利な機能のひとつです。下図の黄色、黒の部分がサポート材の必要な部分です。うっかりサポート材をつけずに気付かずプリントして失敗し、手戻りすることを避けられます。 ◆頭の中でイメージしにくい印刷ピッチもプレビューで どのくらいのピッチで印刷すればどの程度の仕上げになるのか。なかなか頭の中でイメージするのは難しいもの。SOLIDWORKSなら印刷前にプレビューできるので、プリント後のイメージを確認しながらピッチを調節できます。下図のように曲面の多い形状は、細かいピッチでプリントしないと、左図のように段差ができてしまったりします。また、荒いピッチでプリントすると以下のようなことが原因で形状が崩れる可能性があります。
... Continued特集：3Dプリンタ造形成功のコツ 集中講座 – 第2回：SOLIDWORKS WORLD JAPAN 2016 イベントレポート
11月8日に東京で開催されたSOLIDWORKS WORLD JAPAN 2016では、IoT（モノのインターネット）やビッグデータなど、ものづくりの現場できているパラダイムシフトの中で、3D CADやSOLIDWORKSがどのような役割を果たし、強みを持つのかが、ひとつの大きなテーマでした。 現在、製造業の分野で必要な起業資金は、以前のたった1000分の1になっている、という話があります。今後、ますます従来の大企業からスタートアップまで、多くのプレーヤーが市場にひしめき、競い合うようになるでしょう。弊社社長、鍛治屋（かじや）の講演の中で、その競争に勝つためには、PDCAサイクルのスピードを上げることが重要であると話をさせていただきました。ニーズを的確につかみ競合より優位に立つためには、いかに速いスピードで製品を投入し、市場のフィードバックを反映していけるかがポイントになります。 新時代の製造の現場にとって、試作に最適な3Dプリントの活用は大きな武器になります。今回は3Dプリントについて触れた3つのセッションについて、吉田の視点からポイントをご紹介します。 まずは、私が担当させていただいたセッションの一部をご紹介しましょう。最初に、製造業の歴史についておさらいをしました。蒸気機関の実用化に伴い大量生産が可能になった18世紀半ばの第1次産業革命、内燃機関や電力によって効率化を追求した量産システムが登場した20世紀初頭の第2次産業革命、コンピュータやロボットが製造の現場で使われるようになった1970年代の第3次産業革命を経て、現在は第4次産業革命（インダストリー4.0）だといわれています。俯瞰で見ると、顧客ごとに異なる個別仕様の注文を、量産品と同等のコストや納期で提供することで競争力を高めようという方向です。その流れのピースのひとつとして、3Dプリンタが重要な役割を担います。 なぜなら、3Dプリントを有効活用することで、試作にかかる時間やコストを圧縮することが可能だからです。SOLIDWORKSを使えば、設計図面の3次元化により、モデルの段階で干渉や衝突などのチェックができます。デザインレビューの前にこれらの問題を解消しておけば、デザインレビューではもっと別の問題に時間を使うことができます。結果、市場投入までの期間も短縮できます。 SOLIDWORKSは、3Dプリントの印刷プレビューを行うことができます。FDM方式のプリンターでサポート材が必要になりそうな箇所のハイライト、積層ピッチに合わせたプレビューなどが可能になっています。さらにSOLIDWORKS 2017では、Windows 10で標準サポートされる3D CADの新しいファイル形式「3MF」をサポートしています。失敗の原因となる厚みの不足や微細な隙間などを判定し、警告する機能も搭載しています。 FDM方式の3Dプリンタは導入が容易で、企業単位ではなく部門単位で1台ずつ使えるような手軽さがあります。今後さらに3D CADの機能が拡充し、プリンターの性能も上がっていくことでしょう。 アンノデザインオフィス代表取締役、阿武優吉氏のセッションは、デザイナーの視点から3D CADについて語った内容で、デザイナーが3D CADを使うことの重要性を強調されていました。 これまで、デザイナーが平面で作ったイメージを、設計者が立体に起こして設計データを作成していました。単純な形状はともかく、3次元曲面を使うような複雑な形状、有機的な造形になると、デザインの意図やニュアンスまで、設計者へ正確に伝えるのは非常に難しいそうです。 もし、デザイナーがデザインプロセスに3D CADを取り入れていれば、設計者に3Dのモデルデータそのものを渡せます。平面のスケッチや言葉ではなかなか伝わらなかったニュアンスが、3Dデータなら一目瞭然。設計者はそのデータを元に金型用のデータを作成できるので、なかなか思っていた形に仕上がらない、デザイナーの意図が分からないといったコミュニケーションの問題はほぼ解消できるそうです。 頭の中でイメージした形を、正確に製品に反映できる。これは、デザイナーにとっては理想的な環境ではないでしょうか。そして最終的な製品のクオリティアップにも直結することだと、阿武氏は話されています。 阿武氏は自身でデザインを手がけた製品の実物を例に挙げながら、デザインプロセスを披露。特に形状の作成については、フリーハンドのスケッチを元にモデリングできるSOLIDWORKS Industrial Designerによるデザイン工程について、実演を交えて紹介されました。 3D CADでデザインを進めるメリットは、やはり、デザインの途中段階で3Dプリンターを使って手軽にモックアップを出力できるということ。試作モデルの制作方法は製品のサイズや素材によって様々ですが、それなりに手間とコストがかかるものです。3D CADと3Dプリンタを導入することで、デザインの早い段階から実際に出力してアイデアの方向性を固めていけるのは、最終的な時間の節約にもつながります。 上記写真は阿武氏が会場で展示していた、3Dプリンタで作成したランプシェード。全13このパーツから成るこのシェード、FDM方式の3Dプリンターを使い、1回で成形したそうです。3Dデータとして販売するという新しい試みをしています。もう、そんな時代になっているのですね、と来場者の方からお声をいただきました。 弊社営業技術部梶原のセッションでは「道具を使いこなすには、まずその特徴を知ることが必要」ということで、設計の基本である図面作成のためのSOLIDWORKSの機能やコツをご紹介しました。図面に関するコツの詳細については、こちらのSOLIDWORKS WORLD JAPAN 2016の資料ダウンロードサイトをご覧ください。 3Dプリントについては、私のセッションでも紹介したSOLIDWORK 2017の新機能3MF形式のサポートがコツとして紹介されました。3D CADがなくても、Windows10で3MF形式のモデルデータを読み込んで3Dプリントできるので、阿武さんのランプシェードを購入して、3Dプリントできますね。 注目される3Ｄプリントの未来に関して、下記ホワイトペーパーでさらに詳しく紹介しています。参考にぜひご覧ください！ 【これまでの3Dプリンタ造形成功のコツ 集中講座】 第1回：基礎編
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