3Dプリンタ紹介【KEYENCE AGILISTA 3100】

おはようございます、こんにちわ、こんばんわ

設備紹介第2弾ということで、メイン機種(?)のご紹介です。

キーエンス社製 アジリスタ3100をご紹介していきたいともいます。

3Dプリンタ界隈では、
かなり有名な機種の一つといっても過言ではないと思います。


KEYENCE社製 国産高精細3Dプリンタ AGILISTA 3100

造形方式: インクジェット方式

造形サイズ: 297×210×200mm(A4サイズ×200mm)

積層ピッチ: 15-20ミクロン

対応材料: <モデル材>アクリル系 紫外線硬化樹脂(透明)
      <サポート材>水溶性樹脂


まず、アジリスタの造形方式は”インクジェット方式”です。

つまり、オフィスやご家庭にある紙に印刷をするプリンターと
同じ方式を採用しています。

<紙にプリントする場合>
プリントヘッドからインクを紙に塗布して印刷

<アジリスタの場合>
①プリントヘッドから液体状の材料をベースプレートに塗布
②塗布した材料の表面をローラーで均す
③紫外線ランプでモデル材を硬化

それを繰り返すことで立体物を造形します。

造形物は黄みを帯びた透明色です。
サポート材はオレンジに近い黄色をしています。

高精細と謳っている通り、積層ピッチは0.02mmと
かなり薄い層で積層していきます。

一般的に使用されてるコピー用紙は0.09mm前後ですので、
コピー用紙の1/4程度の薄いプラスチックの層を積み重ねていきます。

エンジンブロックなどの縮小模型も細部まで再現できます。

こちらは航空機のジェットエンジン内部を模した模型です。

実際に回転させることも出来ます。

アジリスタのサポート材は水溶性なので、
水に漬けておくだけで除去できるのも特徴です。

前回、S5を紹介した際にも触れましたが、水溶性サポートであれば
こういった複雑な内部形状を持っている可動模型も
組みあがった状態で出力し、水につけてサポート除去、
乾燥させればOKと手軽に作ることが出来ます。

また、通常の紫外線硬化樹脂は靱性(材料の粘り強さ)が無い為、
外部からの力に弱く、ネジ締めや嵌合などを行うと
割れてしまう場合が多いです。

ですが、アジリスタで使用されているモデル材は
少量のウレタンを混ぜたアクリル系紫外線硬化樹脂なので、
ツメの嵌合やネジ締めを行っても割れずに使うことが出来ます。

薄板の場合、多少曲げても割れたりしません。

高精細の恩恵は寸法精度の高さにも表れます。
なので、ネジ山もしっかり出力できます。

これだけ高性能な造形品がつくれるということは?
そうです!お値段が高いです。

造形コストは高めとなっています。
例は前回のS5と同じこちらの壺でいきましょう。

こちらを壺を立てた状態では約13時間。
参考価格は約5万円となっております。
(S5の0.02mmピッチよりはお安く出来ると思います。)

S5で0.02mmピッチにすると40時間程と言っていましたが、
アジリスタだと約1/3の時間で造形できます。

この造形時間の差は、造形方式の差によるものです。

<FFF(FDM)方式>
ノズルから一筆書きで造形するため、線で塗潰す様なイメージ

<インクジェット方式>
プリントヘッドの幅を塗布~硬化するため、面で塗潰す様なイメージ

アジリスタでの造形では、モデル材とサポート材の両方を使用します。
そのため、姿勢によって材料の使用量が変わります。

材料費だけでみると、今回の壺の場合は
立てた状態の方がサポートの使用量が少なく、微々たる差ですが安価でした。
(寝かせた方が数百円単位で高かったです)

実際、造形時間も考慮すると、寝かせた方がコスト的には安いです。

また、積層方向によって透過性が変わります。

それについては、過去のブログ(アジリスタ3100の実験)で
触れておりますのでそちらも参考にしてみてください。

S5の記事でも触れましたが、
出力品の使用目的に合わせて条件が決まります

外観確認のみであればコストを抑えるために
高さを出さない様に寝かせて作る」ほうが良いでしょう。

積層方向による強度や透過性を考慮する必要がある場合は、
立てた方が良い場合や傾けた方が良い場合もあります。

社内の設備はアジリスタとS5のみですが、
協力企業様が所有している設備では
シリコンゴムの3Dプリンタや粉末焼結タイプのプリンタ、
更に金属3Dプリンタもあります。

それぞれをご紹介…は難しいので各3Dプリンタの特徴を
私なりにまとめてみましょうかね。

次の記事の予定が決まったところで、
今回はこの辺りで終わりたいと思います。

ここまでのご愛読、誠にありがとうございました。

By M.I

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