金属積層造形にはデメリットもあります。ここでは、主な3つのデメリットを解説します。
造形方式に合わせた知識が必要になる
先述したように、金属積層造形には複数の方式があります。
それぞれの造形方式によって強みが異なるため、金属積層造形に詳しい人材がいない場合は方式選定から迷いかねません。
また、造形形状の設計や金属3Dプリンタ設定を理解できなければ装置の運用が難航します。
情報が少なく費用対効果が予測しにくい
2022年現在、金属3Dプリンタを導入済みの企業はそれほど多くありません。
そのため、技術の用途や、初期費用の回収見込みの予想が難しい側面があります。
また、金属積層造形は、樹脂による造形に比べると導入・維持にかかるコストが割高です。
費用対効果の不透明さから、多くの企業では金属3Dプリンタを試作だけにしか利用できていません。
試作は3Dプリンタを活用し、生産は従来製法という形式が一般的です。
大量生産に向かない
パウダーヘッド方式のように、金属3Dプリンタには造形に時間がかかるものも少なくありません。
また、組み付ける部品の場合は、ほぼすべての場合で別途加工が必要となります。
生産スピードと精度がネックとなり、金属3Dプリンタを大量生産に利用しているのは、現時点では一部の企業のみです。
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アウターロータ型ブラシレスDCモータは、内側にコイルを組み込んだステータ（固定子）、外側にマグネットを組み込んだロータ（回転子）を配し、このロータが回転する構造です。
ロータが外側にあるためインナーロータ型よりも外径的な構造が大きくなっています。そのため、モータのサイズ制約がある場合は採用しづらい場合があります。
また、慣性モーメントは質量や外径、長さ(厚さ)に比例します。つまりアウターロータ型ブラシレスDCモータの場合、回転軸の慣性モーメントが大きく、動作に必要なエネルギーも大きくなるため、回転の立ち上がりに時間がかかる傾向です。短時間の回転立ち上がりが必要な場合は不利に働くことがあるでしょう。
回転部が外にあるため外部からの接触（やけど、擦過傷）、塵埃・液体による汚損などを防止するなどの保護対策が必要です。
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産業用ロボットの中でも、安全柵なしで人の作業を補助する「協働ロボット」のニーズの拡大が顕著です。
理由としては、ロボット自体の安全性向上、ロボットメーカーの企業努力によるコストハードル低下が挙げられます。
また、作業を行うためのプログラミングの簡素化や2013年の法改正により安全柵設置の必要がなくなったことも需要が伸びている一因です。
例えば、重い製品の移動や製品の検査などの単純作業をロボットに任せて、技能が求められる工程は人間が作業をするなど、補い合うことで生産性を上げることができます。
5GやIoT、AIなどの新たな技術のサポートを受けて、ロボットの汎用性と技術は高くなり、需要はより広がっていくでしょう。
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造形物をつくるときに、構造に応じてサポート材を付ける必要があります。どのような方法でサポート材を付けていくのかを学び、造形物の品質を上げていきましょう。
初めて3Dプリンターを操作する方は、サポート材の付け方を覚えておくと、ものづくりが楽しめるようになるため学んでおきましょう。
1.スライサーソフトを使用する
3Dプリンターデータに変換するスライサーソフトには、自動でサポート材を設定する機能が付いています。そのため、オーバーハングやホールなどの造形物を初めて作るという方は、最初はスライサーソフトの機能を活用してサポート材の箇所を自動設定してみましょう。
2.手動で設定項目を微調整する
スライサーソフトの機能で自動設定した結果、造形物がキレイに仕上がらなかった場合は手動で微調整します。
サポート柱の太さや密度等に応じて、除去のしやすさが変わります。また、造形物の角度を変えてみる方法も効果的です。徐々にスライサーソフトの使用方法を覚えていきましょう。
補足：設定項目について理解を深めておく
サポートの付き方を手動で微調整するために、3Dプリンターの設定項目について理解しておきましょう。設定項目として覚えておきたいものには、以下のものが挙げられます。
［設定項目で把握したいポイント］
柱サイズ：サポート柱は厚いほど安定するが、除去が難しくなる
先端サイズ：一度に出力する造形物のサイズが大きくなるほど、歪みや反りが出る
ラフト形状：底面の仕上がりを良くするためにラフト形状にこだわる
サポートの密度：サポート柱の密度が高いほど安定するが、除去が難しくなる
大切なことは、造形物の安定性と除去のしやすさです。バランスを考えて各項目を設定してみてください。
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光造形3Dプリンターでジュエリーを作る方法は、以下の通りです。
3Dデータを作成する
3Dデータを出力してモデルを作る
サポート材を除去する
ジュエリーを鋳造する
ジュエリーの研磨・装飾をする
ここでは、それぞれの工程について解説します。
1.3Dデータを作成する
最初に、ジュエリーの3Dデータを作成します。3Dデータ作成には2つの方法があります。
3DCADを使用して3Dデータを作成する
ジュエリーのオープンデータをダウンロードする
3DCADの操作方法が分からなかったり、ジュエリーのデザイン案が思い浮かばなかったりする方でもオープンデータをダウンロードすればものづくりが楽しめます。そのため、ジュエリー作りが初心者の方はオープンデータをダウンロードしてみてください。
2.3Dデータを出力してモデルを作る
ジュエリーの3Dデータを取得したら、光造形3Dプリンターに読み込ませてモデルを出力していきます。モデルの出力にも2つの方法があります。
光造形3Dプリンターでモデルを出力する
3Dプリンター代行サービスを利用する
3Dプリンター代行サービスは便利ですが、依頼費用が高いです。従って、何度もジュエリー作りを楽しみたい方は、光造形3Dプリンターを1台購入することをおすすめします。
モデルに付いたサポート材はキレイに除去してください。その理由は、モデルにサポート材が付いていると、鋳造に影響が出てジュエリーの品質が低下してしまうからです。サポート材をキレイに取り除くためには、水で溶ける水溶性サポート材を使用するとキレイに取り除けます。
4.ジュエリーを鋳造する
ジュエリーのモデルを参考にして、鋳造（型づくり、金属の流し込み、解体）をします。鋳造は遠心分離機や加熱器が必要になるため、自宅で行うのは現実的ではありません。
鋳造は外注依頼をしましょう。1個から鋳造してくれる業者は数多く存在するため安心してください。
ビジネスでジュエリー作りを検討している方は小型の鋳造機が販売され始めたのでチェックすることをおすすめします。
5.ジュエリーの研磨・装飾をする
鋳物が届いたらヤスリを使用して研磨、装飾をしていきます。ヤスリを使用すれば、ジュエリーの研磨ができますが、電動ルーターを使用すれば研磨時間が大幅に短縮できます。
電動ルーターは3,000円程度で購入できるため、ものづくりを楽しみたい方は1本所有していても良いでしょう。
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