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ラピッドプロトタイピング -Rapid Prototyping-

【ラピッドプロトタイピングとは】
ラピッドプロトタイピングとは、早く試作品を作る技術の総称です。
一般的には積層造形技術のことを言いますが、これは三次元CADデータを薄いスライスしたデータに変換し、表1のような各種の方式で材料を順次積み上げていく造形技術です。

表1.積層造形技術の例
方式 名称 備考
レーザー溶融固化

光造形法
SLA(Stereo Lithography Apparatus)

液状光硬化性樹脂

粉末焼結積層造形法
SLS法(Selective Laser Sintering)

樹脂PS/PP、金属、砂など
電子ビーム溶融固化 光造形 金属Ti合金、真空下
シート積層 金属シート積層 アルミ合金
紙積層 木型に応用
材料供給方式 インクジェット積層
溶融樹脂積層造形
FDM法 (Fused Deposition Modeling)

ABS樹脂、ロストワックス
精密鋳造用ワックスなど(小物)

積層造形技術で作られたモデルは、研究開発の初期段階で多く使われていますが、デザインの検証や、機構の確認(干渉の確認)程度しか利用されていませんでした。
これは、「量産で使用する材料」で造形モデルが作れないためでした。

最近では、電子ビームを利用した溶製材に匹敵する機械的特性を有する積層造形モデルも可能になってきましたが、装置が高価でまだ普及段階にはありません。

また、アルミシートの積層で成形金型を作る試みや、紙積層で鋳造の木型をつくる試みがありますが、直接アルミ材やウッド材を高速切削した方が速く、さらに高精度に作れるので実用的であるか疑問があります。


【当社がすすめるRP試作鋳造とは】

最大の特徴:金型不要で量産材料と同じRPモデルを製作できる

  • 量産のロストワックス法と同じ材料を使い、同じ製法で鋳造品を作ることができます。 
  • 開発初期段階で、量産と同じ素形材を使った耐久試験などを行うことができます。 
  • コンカレントエンジニアリングへ大きく貢献することができます。
  • 開発期間を短縮できます。金型を作らないので1~1.5ヶ月間短縮できます。
方法は「粉末積層造形法」で、粉末はPS(ポリスチレン)を使うものです。
造形モデルのポーラス部にワックスを含浸させ、ロストワックス用のパターンモデルをつくります。
このパターンモデルをロストワックス製造ラインに投入し、耐火物をコーティングし、さらに脱ロウ・焼成工程でモデルを完全に消失させ、その直後金属材料を鋳造してロストワックス品として仕上げ、機械加工、熱処理、非破壊検査、寸法検査を経て完成させます。


【ラピッドプロトタイピング 試作鋳造品】

イメージ3D-CADモデル IGESなど

RPモデルを利用し短納期にロストワックス法で鋳造モデルを作ることに成功しました。
コンカレントエンジニアリング、垂直立上など、開発期間の短縮に貢献できます。
三次元CADデータの製作から当社で受託できます。
守秘義務厳守で対応いたします。
100g程度の小さなものから、レーシングカー用部品の数kgのものまで作っています。

<特徴>
◆RP:ラピッドプロトタイピング(Rapid Prototyping)
◆事例のモデルは、RPの粉末法による。
◆RPモデル完成後、WAXを含浸させる。
◆本RP装置による加工最大寸法=360×320×450(mm)
◆RPモデルを接合することで大きなモデルを作ることができる。
◆造型時間は、20~30時間+WAX含浸(1日)+ロストワックス鋳造(1M)
◆鋳造後の精度はロストワックスよりワンランク低くなる。
◆RPモデルの変形も考慮し、大き目の加工シロ1mmを付ける。


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