■ 3Dプリンターで多くの目的で使用される、ラピッドプロトタイピング
・ハウジング/カバーなどの商品試作
・形状設計や嵌合確認などのラピッドプロトタイピング
・製品開発で用いられる試作商品試作
・形状評価/確認で用いる原型/モックアップ作成
■ 少量多様な形状製作
・少数個数/少量だけの製作
・形状パターンが多様な製作を目的とする
・シリコン型で少量/小ロット、製作実現!!
■ デザイン確認
・商品のデザイン検討
・商品の構造性評価
・商品開発時の外見、完成イメージの共有
■ 電子機器製品の試作
・ハウジング/カバーなどの商品試作
・形状設計や嵌合確認などのラピッドプロトタイピング
・製品開発で用いられる試作商品試作
・形状評価/確認で用いる原型/モックアップ作成
■ 少量多様な商品製作
・少数個数/少量だけの製作
・形状パターンが多様な製作を目的とする
■ デザイン性の商品評価
・商品のデザイン検討
・商品の構造性評価
・商品開発時の外見、完成イメージの共有
試作(プロトタイプ)やモックアップにおける3Dプリンターの活用は、単に「形を作る」だけでなく、検証したい目的(見た目、動き、強度、手触りなど)に合わせて使い分けられています。
1. 家電・ガジェットの「筐体(ケース)の嵌合・内部干渉チェック」
新しい電子機器を開発する際、基板や配線、バッテリーなどを収める外装ケース(筐体)の試作。表裏のカバーがネジや爪で「カチッ」と隙間なく噛み合うか(嵌合の確認)。
内部のコンデンサやケーブルがケースの内側に当たってしまわないか(干渉チェック)。
内部の様子を外から目視で確認するため、「透明樹脂(アクリル系・エポキシ系)」を使ってケースを出力し、組み立てた状態でどこが干渉しているかを透かして検証。
2. 水回り製品・配管の「通水・防水(水密性)検証」
水栓金具、シャワーヘッド、各種ポンプ、シール用のパッキン(ガスケット)などの試作。
設計通りのルートで水や空気がスムーズに流れるか(流体検証)。
結合部に圧力をかけたときに、水漏れや空気漏れが起きないか(防水・気密性の確認)。
内部の水の流れ(渦の巻き方や気泡の発生)を外から観察するために高透明な樹脂を使用。
接合部やパッキンの検証では、実物に近い弾性を持つ「柔軟性のあるゴムライク樹脂(エラストマー・シリコン系樹脂)」を出力し、実際に締め付けて水密性をテスト。
3. 工具・自動車内装・文具の「エルゴノミクス(持ちやすさ)評価」
電動工具のグリップ、車のステアリングやシフトノブ、文房具のペン軸など、人が手で触れる部分の試作。
実際に握ったときに、人間の手に馴染む形状か(人間工学・エルゴノミクス評価)。
ボタンやスイッチの位置に自然に指が届くか、操作しやすいか?
質感や硬さが重要になるため、硬質プラスチックと柔らかいゴム質を同時に1つの部品として出力できる「マルチマテリアル(多材料)3Dプリンター」などが使われます。これにより、製品に近い手触りを再現したモックアップで評価。
4. 自動車部品やスポーツ用品の「強度・機能試験(ワーキングプロトタイプ)」
自動車の吸気ダクト、ドローンのアーム、スポーツシューズのソールなどの試作。
実際の使用環境に近い負荷(振動、引っ張り、曲げ、一定の熱)をかけたときに、壊れずに機能するか?
形を真似るだけでなく、本物のプラスチック(ABS、ナイロン、ポリカーボネートなど)と同等の物性を持つ材料を使用します。特に「カーボンファイバー(炭素繊維)混入のナイロン樹脂」などを用いれば、実機に組み込んでそのままテスト走行や動作試験を行えるほどの高強度な試作(ワーキングプロトタイプ)が可能。
5. 展示会・商談・社内承認用の「ハイエンド・デザインモック」
量産(金型投資)の最終決定を下すための役員プレゼンや、発売前の展示会に出展するための外観模造品。
量産品と全く見分けがつかないレベルでの、デザイン・カラー・ロゴ・質感の最終確認。
積層痕がほとんど目立たない「光造形(SLA)」などで高精細に出力した後、表面を研磨(サンディング)して平滑にし、本物と同じ塗料で塗装やメッキ処理、シルク印刷を施します。一見するとプラスチックの射出成形品や金属に見えるレベルの仕上がり。
このように、「内部を見たいから透明にする」「密閉性を試したいからゴム状にする」「動かしたいからカーボンを使う」といったように、検証したい課題に応じて樹脂の特性を使い分けるのが、現在の試作・モックアップにおける3Dプリントの主流となっています。