光造形

高精度の光造形技術と業界随一の超短納期対応!
透明樹脂や塗装など、お客様のニーズにきめ細かく対応!

今すぐ無料でお問い合わせ

営業時間内のお問合せは2時間以内に対応!
【営業時間:平日・土曜 9:00〜18:00】
さらに、3Dデータ提供で見積りも2時間以内に!

光造形とは?

光造形とは、槽に溜められた紫外線硬化型樹脂に紫外線のレーザーを一層ずつ当てて硬化させ、積層して形を作る樹脂加工技術です。3Dプリンターよりも高速かつ低コストで製作できることから、デザイン検証や形状確認などの用途の試作品として、また真空注型型作成用のマスターとして用いられることが多いです。

積層法で加工する為、製品に等高線状の模様ができること、サポートと呼ばれる製造の過程で製品を支持するための余剰形状ができることが特徴です。
※積層やサポート跡は後加工で除去することができます。

クロスエフェクトの光造形サービスの強み

クロスエフェクトの光造形サービスは超短納期対応

通常、約3日で納品の超短納期対応!
さらに24時間以内に納品できる高速便サービスも!

高速化のために機械を独自カスタマイズし、お客様のご要望に応じて造形角度や積層段差、造形方法を工夫することで超短納期を実現。 さらに急なご要望に対応するために、24時間以内の納品をお約束する光造形高速便サービスもご提供。

クロスエフェクトの光造形サービスは高精度

高精度製作でイメージ通りの試作品提供!
透明樹脂の使用や塗装などの加飾も対応可能です

細かな積層ピッチの設定が可能な光造形試作は、実物に限りなく近い形での形状・デザイン確認に最適です。 流路解析用の透明樹脂による試作や、プレゼン・展示会サンプルを見越して塗装などの加飾を行うこともできます。 加飾は3Dプリンターでは対応できないため、よりリアルな試作品が必要とされる方には最適なサービスです。

クロスエフェクトの光造形サービスはプロダクトデザインとも連携可能

プロダクトデザインとの連携も可能!
デザイン・3Dモデリングの段階からお任せください!

当社はデザイン部門を自社内に設けているため、デザインを含めての試作提案が可能です。 デザインから光造形モックアップの作成まで一貫して社内で行うことで、コスト・開発期間を大幅に抑えることが可能です。

光造形品製作のプロセス

光造形品製作のプロセス1

CADデータを元に、光造形機で成形する際のモデルの角度とサポートの設定をして、造形スタートです。光造形機はスライスされたモデルの形状を一層づつ積み重ねるように成形していきます。

光造形品製作のプロセス2

作業台には先ずモデルを支持・固定するためのサポートの形状が成形されます。一層分の形状が成形される毎に作業台が下がって、また次の層が成形されます。

光造形品製作のプロセス3

徐々にモデルの成形がなされていきます。積層の一層あたりの高さは0.05~0.2mmに調整可能で、積層ピッチの設定により製品が完成するスピードが変わります。

光造形品製作のプロセス4
最後の層まで成形し終わると、作業台が上まで戻って造形品がせり出してきます。作業台から丁寧にモデルを取り外し、モデルに付着している樹脂を洗浄すると一先ず完成です。この後は必要に応じて様々な加工処理がなされます。

光造形品の用途

光造形品は形状確認、機械部品、営業用サンプル、加工用マスター、などとして利用でき、航空宇宙、自動車、建築、家電、玩具等の幅広い分野の試作に用いられています。更にはCTスキャナー、MRI、3次元測定器の断層データを基に、骨や患部の立体樹脂モデルを製作するなど医療分野でも応用されています。

また、真空注型のマスターモデルとして利用することもできます。

デザイン

  • 意匠・形状の確認
  • デザインの評価
  • 3Dデータチェック
  • プレゼンテーション

開発・設計

  • 機能確認
  • 性能評価
  • 実装評価
  • 可視化評価

生産・製造技術

  • 期間短縮
  • 金型検証
  • 生産工程の検証
  • 注型用マスターモデル

医療

  • 患部の視覚化
  • 術前シミュレーター
  • 教育教材

光造形を利用するメリット

高い精度でデータ通りの形状を高速で作成

3Dソリッドデータを基軸に、高い精度でデータ通りの形状を高速で作成することが可能です。
※3Dデータを作成する環境がない方でも、弊社のサービスをご利用頂けます。

3Dデータ作成詳細はこちら

複雑な形状の試作品を高速成形

複雑な形状であればあるほどその威力を発揮する光造形は、切削加工では分割成形+接着しなければ表現不可能なアンダーカットや中空形状、例えばエンジンマニホールドのような形状でも一体加工が可能なため、驚くほどの速さで成形することができます。
※最短でデータinから24時間以内に製品を発送することが可能です。

光造形高速便サービスはこちら

3Dプリンターと比較しての優位性

3Dプリンターと比較して積層ピッチが細かく、ワークサイズはより大物に対応可能です。製作スピードも一般的な3Dプリンターより早く、また高精度です。

表面処理・塗装など加飾が可能! より量産品に近い試作品を提供

樹脂自体への着色は不可ですが、仕上げ・塗装など加飾をすることにより、量産品と同等に仕上がった試作品を入手することができます。3Dプリンターはごく初期の形状確認試作などに向いている一方、光造形は展示会出展やプレゼンなどにも耐えうるモックアップの製作が可能です。

複数製品を同時製作できる

様々なワークサイズに柔軟に対応できるため、一度の稼働でたくさんの部品を一気に製作することが可能ですので、納期を大幅に短縮することが可能です。

切削加工などと比較すると、大幅なコストカットが期待できます。

液体樹脂を硬化させて造形するので、刃物による加工で生じる角Rは発生しません。

デメリット

ABS材など一般的な樹脂材と比較すると樹脂単価が高くなるので、製品の大きさなどにもよりますが、多数個を作成すると価格が高額になってしまう場合があります。
スモールエコノミーサービス真空注型などで価格を抑えられる場合がありますので、気軽にスタッフにお問い合わせください。

強い衝撃に弱く、特に積層方向に力が加わると破損しやすい傾向があります。

光造形の樹脂は多数種類がありますが、いずれの樹脂も主成分はエポキシで他の素材は選べません。

光造形の樹脂の特徴

弊社では、「SCR-735」、「TSR-829」の二種類のエポキシ系紫外線硬化型樹脂を用意しています。

SCR-735は淡黄色半透明でTSR-829と比べると安価なので汎用的と言えます。アニール処理*を施すことにより耐熱性を高めることができます。吸湿性が高いので湿度の高い場所で使用、保管すると変形しやすいという欠点があります。

TSR-829は透明樹脂なので、流路解析や勘合確認に適しています。耐湿性が高いので湿気による変形の心配はありません。アニール処理をしても耐熱性は上がらず、比較的高価なのが欠点と言えます。

※アニール処理=熱を加えて耐熱性を高める加工法です。

この材質以上の硬度、強度、耐熱性をモデルに要求される場合は、真空注型により他のプラスチック材料で試作品製作することをお勧めします。

光造形機で使用される材料には制限があり、様々な用途でご使用されるには適していない場合も考えられます。光造形モデルをマスター形状とし、シリコンで型取りをします。お客様が望まれる最終成形材料により近い材質を選ぶことで精度の高い試験が可能になり、また外観形状(デザイン曲面)の確認も成形品にほぼ近いレベルで表現可能です。

【樹脂物性表】

樹脂名 エポキシ系紫外線硬化樹脂
樹脂商品名 SCR-735 TSR-829
比重 1.2 1.1
引張り強度(Mps) 45 44
破断伸度(%) 6.8 8
引張り弾性率(Gpa) 2.5 1.6
曲げ強度(Mpa) 83 68
曲げ弾性率(Gpa) 2.5 1.8
衝撃強度(ノッチ付) 29~33 34
熱変形温度(℃)・高荷重 48(90) 49
硬化後外観 淡黄色半透明 透明
樹脂の特徴 高靭性/高耐熱 耐湿性

※()内の数値は熱処理後の数値となります

※上記の仕様及び物性値は予告なしに変更する場合があります。

寸法精度について

3次元データとの誤差は±0.05~0.1mmを保持できます(150mm角程度の大きさの製品の場合)。但し、光造形は一層ごとに硬化させるので、その断面積の大きさによって樹脂の収縮が生じます。ですから製品の大きさや肉厚が大きくなる程に誤差が大きくなる傾向があります。

また、積層法での加工は縦・横(X。Y)方向よりも、高さ(Z)方向の誤差の方が大きくなる傾向があります。

積層ピッチについて

光造形機は積層の一層あたりの高さを0.05~0.2mmに変化させることができます。当然積層が細かくなるほど微細な形状を表現しやすくなり、キメの細かな製品に仕上がります。プリンターの低画質、高画質の設定と似たイメージです。

やはり、積層のピッチを細かい設定にしてしまうと造形加工に時間がかかり、価格も高くなります。更に製品の中に0.3mm以下の形状の部位がある場合は表現されにくい傾向がありますので、事前にスタッフと相談されることをお勧めします。

製造可能サイズ

弊社の光造形装置は、X/Y/Z 610x610x500mm(SCR-735) 600x600x200mm(TSR-829)の容積を持っています。ですからこの容積内で収まる大きさのものであれば一体の製品が製作可能です。また、それ以上の大きさの製品は分割成形した後に接着にて対応することができますので、気軽にお問い合わせください。

後加工について

光造形機で加工された製品は、そのままの状態で納品することも可能ですが、お客様の使用用途や予算の都合に合わせて仕上げ加工をさせて頂きます。

サポート除去加工

サポートと呼ばれる製造の工程で出来た余剰形状を取り除くだけの仕上げ加工です。形状確認や比較的簡単な機能確認の用途であれば、この加工のみで十分で、価格が抑えられるメリットがあります。

積層除去加工

光造形品は積層法で加工されるので等高線状の模様のような段差形状が出来てしまいます。意匠性の高い製品や摺動させるような機構の製品の場合には、積層を除去する必要があります。

塗装(光沢・マット・シボ)

光造形の樹脂を直接着色することはできないので、着色を希望される場合は塗装の工程が必要になります。TSR-829で高い透明度の製品を希望される場合もクリア塗装の工程が加わります。

2次加工

接着、タップやダイス加工、インサートナット圧入などさまざまな加工を行っておりますので、気軽にお問い合わせください。

価格について

光造形の場合、造形時間×樹脂単価がベースとなり、樹脂の種類・データ処理・仕上げ工数・送料などを加えたものが価格となります。更にスモールエコノミーサービス世界最速サービスをご利用される場合の割引や割増料金等もございますので詳細はスタッフにお問い合せ下さい。

【光造形試作の参考価格】

サイズ:
150×150×75㎜程度
肉厚:
t=2㎜程度
材質:
高靭性
表面処理:
サポート除去仕上げ
見積価格:
約40,000円

※形状・肉厚など詳細内容により価格は変動致します。

【光造形見積のポイント】
・光造形は1モデル×2が1モデル×1の価格2倍では有りません。
(1度に多数個の造形をした方が割安になります)
・モデルサイズにもよりますが5~10ヶ以上になりますと光造形を1個作り、それをマスターモデルに使用した注型の方が割安になります。
・光造形積層のZ(縦)方向を低くすると造形費は下がります。
・無垢形状により肉抜き構造の方が材料費は下がります。

サービスご利用にあたって

クロスエフェクトはお客様の要望を叶えるために全力を尽くしたいと考えております。ですから製品についての詳細な情報をスタッフにお伝えいただけるほど、お客様の望まれる品質・価格・納期で製品をお届けできます。

使用用途、使用環境、寸法精度重要部位、仕上げ加工必要部位等、明確になっていることは事前にスタッフにお伝えください。更に、設計図、嵌合部品等がご提供いただける場合も事前にお伝えいただけると助かります。

また、不明瞭な点は気軽にスタッフにお問い合わせください。スタッフ側からお客様の要望に合ったプランを提案させていただきます。

光造形あれこれ

弊社では2種類の光造形樹脂を用意しておりますが、近年は樹脂の開発が進み、強度、靭性、耐湿性、耐熱性等、それぞれの特性を特化させた樹脂や、光造形機によるラバーライク(ゴム状)の造形品製造も可能になっております。

また、光造形とは紫外線硬化性樹脂を積層法で造形する加工法を指しますが、広義において粉末焼結法も光造形と呼ばれることもあり、3Dプリンター全般を指して光造形機と呼ばれることもあります。ここでは他のRP(ラピッドプロトタイピング)工法をご紹介いたします。

粉末焼結法

粉末焼結法はセラミックや金属の粉末などを槽の中に敷き詰めて、モデル形状の部分にレーザーを当てて熱で焼結させた層を重ねることで成形する加工工法です。この工法で成形できる材料はプラスチック、セラミック、金属、ゴム、砂、ワックスなどがあり、材料の交換が比較的容易に行えること、また敷き詰められた粉末自体がサポート代わりになるので、それを除去する工程が必要ないのがメリットです。反面、設備が大掛かりになってしまうこと、微細な形状の再現性や精度が劣ることがデメリットになります。

シート積層法

シート積層法は金属板や紙など、シート状のものをモデル形状に切断し、これを積み重ねて立体物を成形する加工工法です。シート層間は接着剤で接合するので、シート状にできるものであればどんな材料でも使用可となります。

モデルの形状以外の不要な部分も同時に積み重ねられるので、サポートを必要としないところは粉末焼結法と同じですが、不要部分を除去する手間は粉末焼結法よりもかかってしまいます。また、その不要部分は再利用することができないので、一度の造形で大量の廃棄物が発生する場合があります。

比較的容易に大型の造形物が得られるメリットがありますが、造形できる形状に多少の制約があること、微細な形状の再現性が低いことがデメリットです。

インクジェット法

インクジェット法は溶融金属や樹脂などをモデル形状の部分にのみ噴射・堆積させて立体物を成形する。あるいは、敷き詰めた粉末に結合用の液体を滴下することで立体物を成形する加工工法を指します。インクジェットプリンターの技術を応用していたため、この名称が付いています。

造形物の精度に難があり、表面が粉を吹いた状態になってしまうデメリットがあるものの、加工速度が速く、カラー化がなされているものもあるので、専ら形状確認用として重宝しています。

熱溶解積層法(FDM法)

高温で溶かした熱可塑性樹脂を、細いノズルから押し出し造形テーブルに押し付けるように積層し立体物を成形する加工工法です。

汎用樹脂であるABS樹脂等の熱可塑性樹脂を使用できることが特徴で、積層法で加工するため成型品とまったく同じ物性を得ることはできませんが、近い物性を得られることから成形物の用途は非常に広くなります。寸法精度や微細形状の再現性に難があり、製品の表面が非常に荒く、営業サンプルやシリコン型作成用のマスターなどには適していません。更に加工の速度で他の加工法よりも劣るという欠点があります。

光造形サービスに関するFAQ

表面処理の指定は可能ですか?
表面粗さについては、事前に弊社のサンプルをご確認いただく事も可能です。その他ご不明な点は担当者にご相談下さい。
二次加工は可能ですか?
可能です。タップ・ダイス・リーマ加工・インサートナット挿入など。その他ご希望がございましたら担当者にご相談下さい。
見積りの目安は?
基本的には体積ベースで金額が決まりますが、仕上げのグレードによっても金額が変わります。お見積りの際に、担当者にお問い合わせ下さい。
光造形のコストダウン方法は?
仕上げのグレードを下げる、一度に数量を多くご注文頂く、納期をできる限り頂くとコストダウンの検討がしやすくなります。サイズにもよりますが3ヶ程度から真空注型がお安くなる場合がございます。
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