この記事はラピッドプロトタイピングについて調査、まとめた内容を記録しています。
つまらない内容かもしれませんが皆さんの参考になればと思い公開いたします。
ラピッドプロトタイピングとは
ラピッドプロトタイピングとは、製品開発における試作を高速で行う手法である。
製品開発において3Dでモデル化しても、デザインのイメージや質感、人が触った時の感覚や組み立てやすさ、使用しやすさなどの定量化が難しい項目については評価が難しかった。しかしながら実際の製品の形で試作することで、それらの評価が可能になる。開発の初期段階で蒸気を評価しておけば開発の手戻りが防げる。
開発速度を考慮した際に、試作はできるだけ早く行う必要がある。
これに対応したのがラピッドプロトタイピングである。
3Dモデルのデーターから付加製造法（３Dプリンターなど）を利用して、試作の高速化を図る。
ラピッドプロトタイピングで使われる３Dモデルとは？
3Dモデルには大別すると以下の2つがあります。
そして、ラピッドプロトタイピングでは主にSTL方式が使われます。
ソリッドモデル
- モデルの中身が詰まっている
- 中身が詰まっているため、体積、重量、重心などを簡単にモデル上で簡単に計算することが出来る（メリット）。
- ソリッド同士の干渉チェックが用意（メリット）。
- データ量が大きい（デメリット）。
- 複雑な形状に対してのモデリング機能が劣る（デメリット）。
サーフェースモデル
- モデルの中身が詰まっていない（面のデータだけを持っている）。
- 複雑な形状をモデリングするのに向いている（メリット）。
- 中身がないので、重量や体積、重心の計算が出来ない（デメリット）。
- ソリッドの干渉チェックが困難（デメリット）。
STL形式とは
”三次元形状を小さな三角形の集合体として表現する”のでデータ構造簡単で、データ量が軽い。このため、ラピッドプロトタイピングに使用されることが多い。
主な造形法とは？
ラピッドプロトタイピングにおける造形法には以下のものがある。
光造形法
紫外線を照射すると硬化する樹脂を利用して造形する方法
粉末法（パウダーヘッド方式）
パウダーを敷き詰めた後、熱を加えて溶融、硬化させる方法（金属材料が利用できる）
熱溶解積層法（パウダーデポジッション方式）
溶融した材料を特定の場所に積層。硬化させる
シート積層法
シートを積層する
インクジェット法
液化した材料またはバインダを噴射して積層させる方法。インクジェットプリンターの原理を応用している。
参考
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