「 射出成形機 VS 3Dプリンター 」1,000個の部品製造対決で見えた3Dプリンターの新たな可能性

リードタイムを大幅に短縮し、製造コストを85%削減



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株式会社システムクリエイト（本社：大阪府東大阪市荒本新町、代表：川上正義）は、世界的な3DプリンターメーカーであるFormlabsのForm 4Lを活用し、実際の製造においてコストとリードタイムを大幅に改善した実例を紹介します。このケーススタディでは、実際の製造現場でのデータを元に、3Dプリンティングが射出成形をどのように上回る結果をもたらしたかを具体的にご紹介します。
[動画: https://www.youtube.com/watch?v=GpYRJFa9hhc ]

3Dプリンター VS 射出成形機 の比較分析で明らかになった大幅な改善
課題：リードタイムとコストの壁
製造業界では、「早く、安く、高品質」を実現することが永久の課題です。プラスチック製品を製造する上では、今まで射出成形が主要な手段とされ、コストやリードタイムの高い効率が評価されてきました。しかし、金型の製作期間が長い、初期投資が高いといった解決べき課題も存在していました。
解決策：3Dプリンターが切り拓く製造効率化
今回は、Formlabs社の大型3Dプリンター「Form 4L」を採用し、射出成形と比較してコスト効率とスピードの優位性を検証しました。
製造条件:
部品: Form 4レジンタンクのミキサーラッチ
製造台数: 1,000個
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比較機械:
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契約製造業者の射出成形機は10平方メートルの床面積を占める
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使用機器：2x Form 4L / 2x Resin Pump / 2x Black Resin 5 L containers / 1x Form Wash L / 1x Form Cure L

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射出成形は1サイクルで2個を成形
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Form 4Lは1プリントで78個を造形

製造サイクル：
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射出成形、3Dプリント部品はどちらも後処理が必要です。射出成形部品はスプルーとランナーを除去する必要があり、3Dプリント部品は洗浄し、2次硬化させた後、サポートを除去する必要があります。

結果：製造の未来を変える成功事例
♦製造時間：6時間59分 vs 5時間56分
最終使用部品 1,000 個を競う 2 つの製造工程の計測結果は、それぞれの後処理時間まで含め、射出成形で6時間59分、3Dプリントで5時間56分という結果になりました。
[表1: https://prtimes.jp/data/corp/140772/table/165_1_34db9d34497f67e440e69f92eddba583.jpg ]
♦コスト：＄3,920 vs ＄600 / 1000個
3Dプリンターは85%のコスト削減を実現し、少量生産における圧倒的な優位性を示しました。
[画像9: https://prcdn.freetls.fastly.net/release_image/140772/165/140772-165-80f647c1b8a66460719e51d0f6f79834-1354x729.png?width=536&quality=85%2C75&format=jpeg&auto=webp&fit=bounds&bg-color=fff ]
外注した射出成形で部品 1,000 個を製造すると 3,920 ドルかかりますが、Form 4L を使用した社内 3D プリントではわずか 600 ドルです。
[画像10: https://prcdn.freetls.fastly.net/release_image/140772/165/140772-165-787e9b1d3fa078bfb439e8de87a6a2dc-1354x728.png?width=536&quality=85%2C75&format=jpeg&auto=webp&fit=bounds&bg-color=fff ]
3D プリントは、今回のパーツに対し、最大 13,050 個の部品に対してよりコスト効率の高いソリューションだと判明しました。

♦リードタイム：6週間 vs 即日
この対決は製造時間のみに焦点を当てていますが、製造までのタイムラインはそれぞれ大きく違います。
「射出成形」では、最終的な部品設計から完成部品まで、一般的なリードタイムは、製造可能な設計、金型製作、製造、加工を考慮すると、4～6週間かかります。
「3Dプリンティング」は金型を必要とせず、追加コストなしで部品を即日プリントできます。


[画像11: https://prcdn.freetls.fastly.net/release_image/140772/165/140772-165-4da943a19b4f2f5edc096dfe2ee0eb09-1415x943.jpg?width=536&quality=85%2C75&format=jpeg&auto=webp&fit=bounds&bg-color=fff ]


♦最終用途への適合
ラッチの設計には、剛性と柔軟性のバランスが必要です。レバーとして機能するのに十分な剛性と、所定の位置にカチッとはめたり外したりできる柔軟性が必要です。Black Resin V5 の機械的特性は、この部品の通常の使用における物理的要件を満たしています。
[表2: https://prtimes.jp/data/corp/140772/table/165_2_ec6abaa39b65f2d6e94ddde0a8bd8bb3.jpg ]

このケーススタディは、製造プロセスの効率化とコスト削減を追求する企業にとって、3Dプリンティングがいかに有効な手段であるかを実証しました。特に、少量生産や迅速な市場投入が求められる現代の製造環境において、3Dプリンターの導入は新たな競争力をもたらす鍵となるでしょう。

株式会社システムクリエイトは、今後もFormlabs製品を通じて、製造業界のさらなる革新と発展に貢献してまいります。ご質問お問い合わせは、下記までお願いします。
システムクリエイトについて
システムクリエイトは、ものづくり企業向けのソリューションプロバイダーとして、3Dプリンターや3Dスキャナーなどの3Dツール、工作機械の販売からCAD/CAMなどのソフトウェア、技術サポート、トレーニングまで幅広く提供しています。また、加工・造形の知識を活かして、受託造形の依頼もお受けしています。
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■会社名：株式会社システムクリエイト
■代表者：代表取締役 川上 正義
■設 立：1992年6月19日
■本社所在地：大阪府東大阪市荒本新町1-20
■TEL：06-6618-8555
■FAX：06-6618-8566
■事業内容：3Dデジタルツール導入支援・販売・サポート
　・ソフトウェア（CAD/CAM・IoTツール・解析）
　・3Dプリンター / 3Dスキャナー
　・工作機械
　（マシニングセンタ・NC旋盤・レーザ加工機・その他）
　・3D技術代行サービス
■HP：https://systemcreate-inc.co.jp/



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