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光造形3Dプリンターで、空気弁制作

その他

ユーレカ工房では、工房内で様々な工作機械を駆使しながら製品を開発、製造しています。おそらく、10年前までは大きな工場でないとできなかった加工が、この小さな工房内で完結できるというのは、画期的なことです。

工房内にある機械は、FDM3Dプリンター、光造形3Dプリンター、CO2レーザー加工機、CNCルーター、ハンダリフロー炉など、開発や製造に欠かせないものになっています。

その中で、今回は光造形3Dプリンターでの製造を紹介します。といっても、当社が使用する製品ではありません。外部依頼品で、(株)笠井仏壇工芸の笠井さんの許可を取りましたので、記事にしております。最終製品は、次の曇らないゴーグルマスク「ゴーグル・e・マスク」という商品です。

株式会社笠井仏壇工芸
くもらなくて息が楽にでき、小型で軽量なゴーグルマスクを、砂埃や土埃、粉じんが原因で世界中の目や呼吸器に苦しんでいる人達に届けたい。

この商品は、自分の呼吸でゴーグル内の空気をマスク方向に引きつけ、ゴーグル内が曇らないという仕組みになった画期的な商品です。このマスクに使用する「空気弁」を、当社が担当して製造しています。

笠井さんは、漆職人で、仕事柄粉塵や塗料によるアレルギーに悩まされていたそうで、そういう経験を元に、この曇らないゴーグルマスクを開発し特許を取得されたそうです。とても情熱のある方で、いつも刺激を受けています。

こちらが、このマスクのために製造した空気弁です。

空気弁

結構精度が必要なために、当社でよく使用するFDM3Dプリンターが使えず、より高精度な光学式3Dプリンターで製作しています。

この製品を作るには、まず3D CADで設計を行います。

3D CAD

学生や趣味で使う範囲では、無料で使用できるCADが多いので、みなさん挑戦してみてはいかがでしょうか。(事務所では、結構お高い有料契約です・・・)

3D CADで作ったデーターをもとに、次はスライサーというソフトに掛けて3Dプリンター用のデーターに変換します。

スライサーソフト

たくさん作る必要があるので、このようにコピーして並べます。また、この段階でパラメーターをうまくそろえないと剥離したり造形を失敗したりするので、難しい部分です。

また、光造形3Dプリンターは温度に敏感なので、冬はレジンを温める必要があります。液体も臭うことや、レジンの扱いも大変なので、家庭にはまったくもってお薦めできません!

高精度が要求されない家庭の製品なら、熱でプラスチックを溶かして造形するFDM3Dプリンターをお薦めします。

後ろから暖房機で3Dプリンターを保温!

光学式の利点としては、造形精度がものすごく高いことです。プラスチックを溶かして作るFDMプリンターは、0.2mm程度の精度ですが、光学式はもう一桁下まで精度が出ます。フィギアや船などを作る趣味の人は、この光造形3Dプリンター以外考えられないでしょう。

造形後は、このようにプレートに張り付いて製品ができあがります。

プレートに張り付いた製品

これをスクレーパーで剥ぎ取るのですが、慎重に割らないように剥がします。ちなみに、レジンですが、今は水洗いできるレジンあって扱いやすいくハードルが下がってきたのですが、工房では一般のレジンなのでイソプロピルアルコールを使って洗浄します。ゴム手袋が必需品です。

その後、紫外線に当てて硬化処理をして完成です。

UVによる硬化処理

光学式3Dプリンターを紹介しましたが、やはり製品を見ると、高精度で美しい!と思えます。これ以外に、当社で使用するプロットカーのペン上下部品にも使用しています。いつかは、当社のキャラクター「ユーレカ姫」を作ってみたいなあ~と思うのですが、芸術関係の技術に欠けているので無理ですね!

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