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立体造形

日本固有のものづくりにつながる同時5軸制御技術を応用した3Dプリンタ

静岡県

榎本工業株式会社

2021年2月19日更新

プロジェクトの基本情報

プロジェクト名 同時5軸制御AdditiveManufacturing(加法的製造)によるLightWeightStructure(軽量構造)の実現
基盤技術分野 立体造形
対象となる産業分野 医療・健康・介護、自動車、産業機械
産業分野でのニーズ対応 高機能化(新たな機能の付与・追加)、高性能化(小型化・軽量化)、高性能化(精度向上)、高効率化(同じ生産量に対するリソースの削減)、高効率化(工程短縮)
キーワード 5軸制御加工、積層造形、高精度加工、滑らかな表面粗さ、オーバーハング形状
事業化状況 実用化に成功し事業化間近
事業実施年度 平成26年度~平成27年度

プロジェクトの詳細

事業概要

現在の3Dプリンターは、精度や使える材料の制限、ランニングコストの高さなど、大きな技術的問題点を抱えており、実用化の広がりの障害になっている。積層造形の大きなメリットのひとつは、従来技術では不可能またはコストがかかりすぎる構造が実現できることにある。現在の問題点を解決するだけではなく、立体メッシュに代表される軽量構造の生産もできるように、コンセプトが全く異なる立体造形技術の確立を目指す

開発した技術のポイント
5軸制御積層造形切削加工装置

同時5軸制御の積層・切削を用いた高精度造形技術の確立と軽量構造物の造形の実現
(新技術)
日本固有のものづくりにつながる同時5軸制御による積層造形・切削加工の3Dプリンタを開発する
(新技術の特徴)
・サポート材が不要
・高精度、表面がなめらかとなる同時5軸制御技術を""付加加工""に応用する
・軽量化が特に重要な航空・宇宙や医療健康の分野でのLWS(Light Weight Structure)の造形・加工技術を確立する

具体的な成果
5軸制御積層造形切削加工装置

・同時5軸制御AMMのハードウェアとAMM-CAMを開発し、評価モデルを実際に製作して評価した
・アンダーカットの形状をサポート材なしで同時5軸積層造形することができ、積層時の原点を動かさずに、そのまま同時5軸加工することにより、従来の3Dプリンタの造形品と比べて、1ランク上の精度と表面あらさを実現した
・AM-CAMは、STLを用いてスライスデータに変換することなく、図形データをより正確に再現でき、積層と切削が組み合わさった工程を可能とし、AMMを用いて、容易にLight Weight Structure(LWS)を製作できることを実証した

知財出願や広報活動等の状況
積層と加工の手段

特許願2015-021517(審査請求中)→特許:特許第6422790号
特許願2016-212648(審査請求中)
特許願2018-157329(審査請求は3年経過直前)

研究開発成果の利用シーン
5軸制御積層造形切削加工装置

軽量かつ高強度のLWSの積層造形・切削加工を可能にする同時5軸制御のAMMとAM-CAM

実用化・事業化の状況

事業化状況の詳細
商品カタログ

カスタム加工機のHPを開設した以後、800件/月近いアクセス数あり。メールマガジンを月1回発行し技術ニュースとして製品事例、加工事例を紹介している。アクセス数増加に伴い、3Dプリンタの引合いも増える傾向にあるため、アクセス数増のために事例追加(メールマガジン発行)を継続的に実施する。

提携可能な製品・サービス内容

設計・製作、加工・組立・処理、共同研究・共同開発、技術ライセンス

製品・サービスのPRポイント
5軸制御積層造形切削加工装置

・現在の3Dプリンタの平面積層による問題点を解決するだけではなく、立体メッシュに代表される軽量構造の生産が可能
・従来の3Dプリンタの造形品と比べて、造形したままの状態で加工することにより、1ランク上の精度と表面あらさを実現
・PEEKやPPS等のスーパーエンプラでの積層造形と切削加が可能

今後の実用化・事業化の見通し
5軸制御積層造形切削加工装置

・平成27年及び28年、東京ビッグサイトで開かれた設計・製造ソリューション展にAMMを出展し、多くのユーザーから興味を持ってもらい、実用化に向けて貴重な意見を聞くことができた
・今後は事業化に向けて、応用分野を定めてユーザーと共同して商品開発を進める

実用化・事業化にあたっての課題
積層材料

顧客からのサンプル加工の依頼はあるが、出来た製品の評価も含めた樹脂特性の関する知見が不十分で成約に至らない。

事業化に向けた提携や連携の希望
5軸制御積層造形切削加工装置

継続的に大手プリンターメーカと情報交換をおこなっている。
その為、開発ニーズに関連した引き合いがあれば、現在情報交換を継続している大手メーカと連携して取り組みたい。

プロジェクトの実施体制

サポイン事業者 榎本工業株式会社
事業管理機関 公益財団法人浜松地域イノベーション推進機構
研究等実施機関 株式会社C&Gシステムズ
公立大学法人静岡文化芸術大学

サポイン事業者 企業情報

企業名 榎本工業株式会社(法人番号:1080401010564)
事業内容 生産用機械器具製造業
社員数 110 名
本社所在地 〒431-1304 静岡県浜松市北区細江町中川7000-27
ホームページ http://www.enomoto-net.co.jp
連絡先窓口 開発部 川村健広
メールアドレス t-kawamura@enomoto-net.co.jp
電話番号 053-523-2315