3Dプリンター出力サービス

試作は、ものづくりの現場において欠かせない工程です。基本的にすべての製品は、試作を経てから市場に出ます。そこで、本記事では、試作の役割と試作を3Dプリンター出力で行うメリットを解説します。

試作とは

試作とは、製品自体や製品を作る工程に問題がないかを確認するために、試しに作ることです。製品開発や、量産を開始する前に、最小限の個数で製作します。
シミュレーションソフトなどの発達により、試作を省略する流れもありますが、量産には材料費や外注費などのコストがかかります。万が一、問題や仕様の変更が起きた場合のリスクを回避するため、試作による検証は非常に重要です。

試作で確認すること

試作は、製品開発の過程で何度も行われ、用途や状況に応じて確認する内容も変わります。以下で、試作で確認される主な5つの内容をご紹介します。

安全性

製品を作る過程や使用する際に、安全かどうかを確認する。

品質

製品の機能や見た目、使いやすさなどの面で問題がないかを確認する。

費用

製品の量産を開始する前に、必要な工程や材料量を確認することによって費用を事前に把握する。

納期

量産になった場合に、材料の仕入れから製品の納品までにどの程度期間がかかるかを確認する。

環境

製作と実用時に、環境へ与える影響を確認する。

試作の段階

試作には大きく分けて3つの段階があります。

形状試作の段階

形状や外観、部品同士の嵌合の確認をする試作段階です。
3Dプリンター出力は、特に形状試作の製作に適しています。

機能試作の段階

実際の製品と同じ材質や精度で製作し、機能を果たせるかの確認をする試作段階です。
金属材質で製作する場合は、基本的に切削加工か板金加工で行います。
樹脂材質の場合は、機能性に優れた材質も増加しているため、3Dプリンター出力も適しています。

量産試作の段階

数十個から数百個製作し、モニター調査や先行導入に向けて行う試作です。量産試作については、それまでの施策の結果や数量、予算によって製造方法を決定します。

試作費用の相場

製作する部品の形状や要求性能、材料、加工方法、納期によって、試作費用の相場は変動します。特に、手のひらサイズの小さな部品は、材料費よりも加工難易度と納期が試作費用に大きな影響を与える傾向があります。例えば、全く同じ部品でも、納期2週間だと1万円のものが、納期1週間に短縮するとなると1.5万円になることもあります。

3Dプリンター出力で試作を行うメリット

試作は、ものづくりの過程において必要不可欠な工程です。特に、形状試作は3Dプリンター出力による製作が適しています。ここでは、形状試作を3Dプリンター出力で行うメリットを3つ紹介します。

短納期で製作できる

3Dプリンターは、3Dデータから直接造形ができるため、プログラムや機械の準備が必要な切削加工と比べて短納期での製作が可能です。条件によりますが、最短で当日出荷ができます。
実際に、試作を3Dプリンター出力で行ったことで、納期短縮とコスト削減をした事例もあります。
→切削から3Dプリンター出力に変更した事例｜コストを4分の1削減

コストを抑えられる

3Dプリンター出力は、材料を積み重ねるため、必要な量の材料費で製作できます。また、内部構造に隙間を作るなどの変更ができるため、材料の削減も可能です。準備時間も短いため、コストを抑えて製作ができます。

内部構造を変更することで、材料や造形時間を削減。

複雑な形状や仕様変更に柔軟

仕様変更や修正に対して、3Dデータの変更だけですぐに対応ができます。また、中空構造や複数部品の一体造形といった複雑な構造も、柔軟に製作ができます。

試作の注意点

試作を行う際には、要求を満たした製作ができるかどうかを確認しておく必要があります。特に、短納期で難易度の高い製作の場合、工場や技術の制約により、対応が難しい場合もあります。このリスクに備え、緊急でも対応可能な試作メーカーを複数確保しておくことが重要です。

まとめ：ものづくりに必須の試作は、3Dプリンター出力で

製品自体や製作過程に問題がないかを確認する試作は、ものづくりにおいて非常に重要な工程です。製品の品質や安全性の確認、量産するうえでの費用や納期の予測が可能になります。3Dプリンター出力は、この試作での活用に適しています。短納期・低コストでの製作が可能で、複雑構造や仕様変更にも柔軟に対応できます。ぜひ、試作の際には、3Dプリンター出力も選択肢に加えてみてください。

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