InsightカスタムグループでFDMパーツに滑らかなボールベアリング性能を実現

ダイレクトデジタルマニュファクチャリング（DDM）プロジェクトで、静的最終用途部品を超える特定機能が要求される場合、よくある要件がFDMハウジングへのボールベアリング統合です。

ボールベアリングはその滑らかな音と手触りで評価されます。従来の切削や鋳造ではこの滑らかさは固有のものですが、FDMやDDMのラスター生成面にベアリングが載ると、粗さが損傷したアセンブリのように感じられます。

真の課題は、後処理仕上げなしで、切削部品と同等に滑らかに聞こえ、感じられるベアリングハウジングを造形することです。

従来のFDMでは、ベアリングが乗る床面はラスター（エッジからエッジへ内部を埋める層ごとのプリント）で構成され、不均一な表面、いわゆる「グリーンフラッグ」仕上げになります。

このプロジェクトでは、Fortus 380mcでASAフィラメントを使用してプリント。STLファイルをInsight™ソフトウェアで処理し、カスタムグループなどの高度な編集ツールを活用しました。カスタムグループで床面のラスターパターンを一連のコンツア（輪郭）に変換し、ボールベアリング用のより滑らかな面を作り出します。コンツアは領域の輪郭に沿う材料層、ラスターは内部をエッジ間で埋めるものです。

カスタムグループはメインインターフェースのツールパスメニューからアクセスします。

選択すると、画面右側にカスタムグループパネルが表示されます。

「新規」をクリックし、意味のあるタイトル（例：「BearingFloor」）にリネーム。

コンツアパラメータで、デフォルトの「シングルコンツア」から「マルチプルコンツア」に変更。コンツア幅を0.010mmスライス厚で許容される最小値に設定し、30コンツアを指定。

次に、対象レイヤー（またはレイヤーグループ）を選択し「追加」をクリック。選択層がマゼンタになり、ツールパスを持たなくなります。右下のZアイコンをクリックしてツールパスをプレビュー。

プレビューで設計起因の問題が判明：平坦な内部面がベースの回転を防ぐ一方で、ベアリング直下にエアギャップを作り、わずかなガタツキと90度ごとにブレーキのように働く単一ラスターを生成していました。

コンツア幅と数の複数組み合わせをテストし、常に最小幅を優先して滑らかさを最大化。鍵はエアギャップの排除でした。

もう一つの考慮点は壁厚。DDMパーツのため、均等壁厚のルールは適用されません。最善の解決はInsightでの編集ではなく、CADモデルの改訂です。

SOLIDWORKSでモデルを改訂後、該当層はソリッドラスターを持ち、新しいカスタムグループの準備完了。希望のコンツア幅を維持し、コンツア数を増やしました。

改訂設定で満足のいく結果が得られました：コンツアが私の0.010mmエキストルーダーチップの最小値にあり、より滑らかで静かなボールベアリング回転を実現。センターラスターは許容可能です（ボスが覆うため）。

仕上げは切削や鋳造パーツと完全には同一ではありませんが、処理されたボールベアリング床面は成功です。音質が劇的に改善し、元のラスターの粗い音が消え、アセンブリが健全であることを顧客に保証。手触りも滑らかになり、抵抗が大幅に減少。重量負荷時には音、感触、機能が一体となり、プロジェクトにゴーサインを与えます。

カスタムグループなしでは、このコンポーネントは決してポテンシャルを発揮できませんでした。FDMパーツは「従来型」プリントの領域に留まるでしょう。Insightソフトウェアは、私たちが制御し、継続的に改良できるプロセスを創造することで、その境界を押し広げる力を与えてくれます。

ダイレクトデジタルマニュファクチャリングには莫大な可能性と報酬があります。まだ学び、改善すべきことは多くあります。これらのパーツを仕上げ、完了次第最終結果を共有する予定です。

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