3Dプリンター業界の最大の課題

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買う人たちの目線

確実な投資収益率(ROI)のために十分な3Dプリントプロジェクトを持つ必要があり、要求される精度、解像度、正確さ祖サポートする3Dプリンティング機器を選択する必要があります。また3Dプリンターのスピードやその他製造工程がより費用対効果の高いボリュームになることも考える必要があります。

3Dプリンターの対応材質

金属、ポリマー、複合材、セラミックス、ガラスなど、高級品になると、複数素材を処理できます。
材料をオープンにしている企業もあれば、自社素材に限定しているところもあります。

バイオメディカル製品の素材の課題

膜モジュールの設計に適した材料の選択肢が限られていることが課題です。あらゆる種類の3Dプリント材料で、最終用途の特性は従来の材料とは異なります。3DプリントされたABS樹脂を例に挙げると、これはマイクロマシニングやマイクロ射出成形されたABS樹脂と同じ耐衝撃性を持っているわけではありません。

3Dプリンター業界の最大の課題

「装置」、「素材」、「ポストプロセッシング」などの課題がありますが、主な課題は再現性の問題です。印刷面上の造形物の位置が、最終製品の高さ、幅、奥行き、重量に影響を与える可能性があるためです。3Dプリンティング品質保証調査では、3Dプリンティングがどんな場所でもどんな条件でも品質は保証できないとされています。

最も人気のある3Dプリンタ技術

・溶融堆積モデリング(FDM)

・溶融フィラメント製造(FF)

・選択的レーザー焼結(SLS)

✻ステレオリソグラフィー(SLA)やPμSLなどのバリエーションも用途や必要とする特性によっては強い優位性を持っています。

再現性の観点からの問題

再現性の欠如は生産数の割合を低下させ、転送速度を低下させますが、再現性と精度の関係には特に注意が必要です。測定値を再現する能力である精度は、一般に測定値が真の値に近いとされる精度と同様ではありません。

再現性の解決方法

マイクロパーツをプリントする際にPμSLを使用すれば、±25μm以内の公差を実現できます。

後処理のコスト問題

造形物からサポート材を取り除くためのクリーンアップの工程は、プロトタイプでは総コストの27%が後処理に起因しています。また3Dプリントでは一貫した表面仕上げが難しいとされており、回答者の半数以上が、後処理のサイクルタイムに膨大な時間を割いています。

後処理も解決したBMF

PμSL3Dプリント技術は、上面仕上げ0.4~0.8μmの鏡面仕上げを実現することができています。

パイオニアの取り組み

3Dプリンティング業界が直面している問題は、機械、機材、再現性、後処理だけにとどまりません。設計のガイドライン、熟練し人材の不足もあります。潜在的な顧客は、持続可能性と環境衛生・安全性に懸念を抱き、これらの課題に真正面から取り組んでいます。

3Dプリンター導入をご検討の方へ

本記事で取り上げた事例で使われたすべての3Dプリンターは、オルテコーポレーションで取り扱っています。日本在住の方であればお気軽にこれらの製品をお求めいただけます。

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