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3Dプリンターの活用術 解析ソフトとの上手な使い分け
ツールの上手な使い分け

ツールの上手な使い分け

試作品評価での採用が増えてきている3Dプリンターですが、使用材料の制限があることから、従来の切削加工、簡易型での試作や解析ソフト(CAE)での解析を全て代用できるわけではありません。
それぞれの特長をよく理解し、上手に使い分けることが重要になります。まず、試作品評価は主に以下3つに分かれます。

  • デザインの評価
    見た目、サイズ、操作性など
  • 形状の評価
    組み付け、動作、干渉など
  • 性能の評価
    強度、耐熱、流れ特性など

この3つの試作品評価に対して、具体的にどのような場面で3Dプリンター、解析ソフト(CAE)による解析、切削加工や簡易型での試作を活用できるか表にまとめました。

ツールを取り入れた設計プロセス

ツールを取り入れた設計プロセス

  • ●3Dプリンター
    3Dプリンター
  • ●解析ソフト(CAE)
    解析ソフト(CAE)
  • ●切削加工
    切削加工
  • ●簡易型
    簡易型

このように、それぞれのツールには特長があり、活用できる設計プロセスが異なります。
これらをうまく活用することで設計プロセスの効率化が進められ、最終的にコストと時間に大きな差が生じます。

従来の設計手法
従来の設計手法

ツールを利用した設計手法
ツールを利用した設計手法

従来の設計手法と比較して3Dプリンターや解析ソフト(CAE)を利用した設計プロセスは、設計工程で時間とコストがかかる傾向になります。しかし、その結果として評価と量産検証にて発生していた時間とコストの削減につながります。

解析ソフト(CAE)と3Dプリンターの使い分け

一般的に3Dプリンターは材料の制約があるため、強度などの性能評価には利用が難しい面がありますが、強度を必要としない機能評価であれば十分に活用できます。

例えば、家電製品などの放熱の検証です。熱を逃がすためのファンや筐体の吹き出し口形状などの検証において解析ソフト(CAE)を活用する場合、複数の設計案を作成し解析を実施します。実物での実験では分からない流れの現象を可視化して、性能に影響を及ぼす要因を特定できます。

しかし、解析ソフト(CAE)で得られた実験値と同じ正確性を追求した解析をおこなう場合、解析モデルが複雑になり計算時間も長くなります。また、高度な解析となるため、高度な専門知識やソフトウェアの利用技術も必要となってきます。

このような複雑な解析や形状の問題を検証する場合は、3Dプリンターで素早く実物を造形して実験した方が早く結果を得られます。

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