3Dプリンターでカーボン素材+ファイバー

3Dのある生活

Special Contents シンギュラリティ
×
ビジネス
見積もりスピード
業界No.1
お問い合わせ
お問い合わせメール
数量限定ノベルティ プレゼント
実施中!!
  1. ホーム
  2. 3Dのある生活
  3. 3Dプリンターでカーボン素材+ファイバー

3Dプリンターでカーボン素材+ファイバー

ddd-factory-blog-onyx-fiber

最近のネットニュースでは、3Dプリンターのニュースがチラホラ取り上げられていますね。
3Dプリンターで製作できる製品にもバリエーションが増えている証拠です。
弊社にお問い合わせ頂く案件にも色々なお問い合わせが増えてきました。
よくあるお問い合わせは、機械部品やレストアパーツ、工場で用いる冶具ですが、珍しい案件では卒業制作でお問い合わせ頂くこともあります。

たくさんのお問い合わせの中でも、皆様から興味を持って頂くことが多い材料があります。
Mark forged社の3Dプリンターのみが造形を許された「Onyx」です。
「Onyx」はナイロン系素材にカーボン(Carbon)粉末を練りこんだ素材で、ナイロンの靭性を保ちつつカーボン(Carbon)の強度を兼ね備えたスーパー素材です。
3Dプリンター-オニキス+ファイバー1

素材 比重
7.8
アルミ 2.7
炭素 1.8

炭素は上記の比重からも分かるように、強度と軽さを兼ね備えた物質です。
その炭素を含む素材を扱えるのは弊社の3Dプリンター、MarkXの強みです。

3Dプリンター-オニキス+ファイバー2

Onyxで造形した製品は通常の3Dプリンター素材よりも強度がありますが、より強度を望む製品にはファイバーinがお勧めです。
つまり、「Onyxの製品の中にファイバーを入れる」という事です。
「ファイバーとは何ぞや??」となる方も多いと思います。
最も身近なファイバー、それはコレ!!

3Dプリンター-オニキス+ファイバー3

出典:シリコンハウスへようこそ

そう、クリスマスツリーに使われている透明な線です。
「そんなもの製品に入れても強度は上がるの??」
「どうやって入れんだ??折れるやん!」
そう思う人もいると思います。

このファイバーを入れることによって強度が上がることを説明しましょう。
実は、プラスチックの歴史の中でファイバー入り樹脂は存在しました。俗に言うFPR(Fiber Reinforced Plastics)です。
このFPRは破断したファイバーをプラスチックに混入させている素材です。
分かりやすいように図にしてみましょう。

▼従来の強化繊維(ファイバー)入り樹脂
3Dプリンター-オニキス+ファイバー4
強化繊維入り樹脂は、通常の樹脂より強度がありますが、ファイバーと平行方向の負荷に弱くなります。

▼一本もの(長繊維)強化繊維入り樹脂
3Dプリンター-オニキス+ファイバー5
長繊維ならば、破断した繊維入り樹脂(FRP)よりもさらに強度を高めることが出来ます。

では、なぜ破断したファイバーを用いた製品が出ていたか。
それは、ファイバーは手を加えると折れる、上手く曲がらない等のネックがあったからです。
しかし弊社の3Dプリンターは今まで困難と言われていた一本ものファイバーを製品に入れることが出来ます。

また、設計ソフト「Eiger」を用いることによって、ファイバーをどこに入れるかを調整できます。

3Dプリンター-オニキス+ファイバー6
3Dプリンター-オニキス+ファイバー7
3Dプリンター-オニキス+ファイバー8
上の写真の青い部分がファイバーです。お客様のご要望に応じてファイバーの量やファイバーを入れたい箇所を調整させて頂きます。

3Dプリンター-オニキス+ファイバー9

個の万能とも言えるファイバーですが、弱点もあります。
それは、ファイバーの細さ(直径)です。
製品の中にファイバーよりも細い箇所がある場合はファイバーを入れることが出来ません。

▼熱溶解積層方式(FDM)
一定以上に薄い壁にはファイバーを入れることが出来ません。
ファイバーを入れるために、ある程度の壁が必要となり、形状によっては入れることが出来ない場所もあります。
3Dプリンター-オニキス+ファイバー10

また、3Dプリンターの製品すべてに言えることですが、平行方向の力にはファイバーも同様に弱いです。
そのため、どこが壊れないようにするかで造形する向き・ファイバーを入れる方向も考える必要があります。
3Dプリンター-オニキス+ファイバー11

長々とファイバーについて語りましたが、このままだとクリスマスツリーのファイバーを入れる流れになってしまいます。笑
最後にファイバーの種類を説明します!
ファイバーと一言で言いましたが、何種類もあります。
その中でも弊社は4種類のファイバーを製品に入れることが出来ます。

Carbon(カーボン)

3Dプリンター-オニキス+ファイバー12-Carbon(カーボン)
切断された短繊維ではなく、長繊維を用いることで従来のカーボン入りプラスチックより強度のある造形が可能です。

Kevlar(ケブラー)

3Dプリンター-オニキス+ファイバー13-Kevlar(ケブラー)
耐衝撃性、防刃性の高いファイバーです。
強靭な素材で防弾チョッキにも使われています。

GlassFiber(グラスファイバー)

3Dプリンター-オニキス+ファイバー14-GlassFiber(グラスファイバー)
ガラスを溶かし長い繊維上にしたものです。
他の3種のファイバーよりも安価でご提案できます。

HSHT Glass(高耐熱グラス)

3Dプリンター-オニキス+ファイバー15
105℃以上の耐熱温度とその強度が特徴です。
(熱たわみ点は150℃)

ファイバーを使用する場合は、お問い合わせ頂いた際にお客様の使用用途に応じてご提案させて頂きます。

前回のブログのブレーキペダルの反響が多かったこともあり、今回はOnyx + ファイバーについて詳しく記載させて頂きました。材料のこと造形のこと、気になったことや疑問があればお問い合わせください。
また、ブログを読んで3Dプリンターに興味を持った方、Onyxやファイバーを使って試作品を製作してみたい方、まずはDDD FACTORYにお問い合わせください。

大阪
TEL:06-6976-3366
FAX:06-6976-9758
東京
TEL:03-5426-3363
FAX:03-5426-3358