大型3Dプリンティング機が大型金型製造の効率をいかに向上させるか

実は、金型の製造は古くから製造業の柱であり、従来の大型金型製造方法（例：CNC加工、鋳造、溶接組立など）は、納期が長く、材料のロスが多く、人件費もかかることが一般的でした。しかし、大形3Dプリンティングの登場により、この状況が大きく変わりつつあります。当社ドウェル3Dは、2014年より多目的かつ柔軟・コスト効率に優れた産業用3Dプリンティングシステムの開発に取り組んできた企業です。当社のFDM（熱溶解積層法）およびFGF（粒状フィラメント融着法）方式のシステム、高度な材料、そしてスマートなソフトウェアを活用することで、メーカーは大型金型の製造において、これまでにない高効率を実現できます。以下にそのポイントをご紹介します。

設計から量産までのリードタイムが大幅に短縮

大型金型の製造には、実際に数週間から数か月に及ぶ機械加工時間に加え、パターンや金型の製作も必要となることがあります。一方、大規模フォーマットの3Dプリンティングでは、こうした工程は不要です。ダウェル3D社が提供する産業用3Dプリンターを活用すれば、メーカーはCADデータをもとに金型を数日（数週間ではなく）で製造できます。このような短納期対応は、迅速な試作や小ロット生産が求められる分野——自動車、航空宇宙、消費財産業など——において特に有効です。納期短縮により、メーカーは市場の変化に柔軟かつ迅速に対応でき、設計の自由度も高まり、製品をより効果的に市場へ投入することが可能になります。

材料費およびコストの大幅な削減

CNC切削加工などの従来の除去加工方式では、通常、金属ブロックなどの原材料から不要部分を削り取るため、大量の材料ロスが発生します。大型 3D印刷 材料は必要な分だけ追加されるため、加算式です。ドウェル3Dが採用しているFGF（Filament Granule Fusion）方式では、原材料がペレット状であるため、熱可塑性樹脂であるという点で、成形済みフィラメントよりもコストが低くなります。FGF技術は、アディティブ・マニュファクチャリングの原理とペレット押出を組み合わせたもので、材料の節約効果が非常に高く、また高堆積速度を実現します。このため、コストや金型品質を犠牲にすることなく、大規模な金型を製造できます。

複雑な形状とコンフォーマル冷却の統合

従来の切削加工では製造が不可能、あるいは極めて高コストとなる複雑な内部形状を直接成形できる点が、金型製造における最も優れた効率性のメリットの一つです。コンフォーマル冷却チャネル：大型3Dプリンティング技術により、金型内にキャビティの輪郭に沿った形状の冷却チャネル（コンフォーマル冷却チャネル）を一体成形することが可能になります。これにより、熱の均一かつ効率的な放散が実現し、成形サイクル時間を大幅に短縮できます。ダウェル3D社は、高い品質保証および検証基準を満たす材料の製造能力を有しており、この基準で製作された金型は、過酷な量産工程に耐えうる十分な熱的・機械的特性を備えています。これは、品質と効率の両立を意味します。

人件費、組立工数、後工程処理の削減

従来の大型金型製作では、多数の部品を組み立てる必要があり、溶接作業が多く、仕上げ工程も非常に多いのが特徴です。一方、巨大サイズ対応の3Dプリンティング技術は、こうした工程を一元化し、金型を単一構造として一体成形します。ドウェル社の3Dプリンターは、実際の生産現場で長時間にわたって使用可能な信頼性と高精度を備えており、大型金型を部品分割や後続の組立を一切行わずに、単一印刷で製造できます。さらに、長年にわたり継続的に開発・改良されてきた専用ソフトウェアにより、表面品質および寸法精度が高度に制御され、後工程での手直しが最小限に抑えられます。これは、人件費を節減し、製造工程を簡素化し、従来の積層方式金型にありがちな不具合発生箇所を完全に排除する、経済的な製造プロセスです。

大型フォーマットの3Dプリント技術は、実際には大型金型の製造における効率性を再定義しています。これにより納期が短縮され、材料コストが削減され、複雑な冷却構造の採用が可能になり、製造プロセスも簡素化されます。当社ドウェル3Dが提供する多様で柔軟かつコスト効率の高い産業向けソリューションは、高品質な技術サポートを背景に、これまで以上に迅速かつ低コストで高品質な金型を製造することをメーカー各社に実現させています。試作用金型、ブリッジツール（量産移行用中間金型）、あるいは量産対応金型のいずれであっても、当社のFDMおよびFGF技術が、より高い効率化を実現するお手伝いをいたします。当社の有資格エンジニアおよび技術者が常駐しており、カスタマイズやサービスに関するあらゆるご要望にお応えし、金型製造の全工程が成功へとつながるようサポートいたします。