複合材料とは、個々の材料の限界を克服し、より強力な製品を生み出すために、2つ以上の異なる材料を組み合わせた不均質な混合物です。複合材料の最終的な特性は、それを構成する材料の物理的および化学的特性に依存します。 しかし一般的に、複合材料は繊維の添加によって機械的に強化できます。強度、弾性、製造性はすべて繊維強化によって向上しますが、その程度は繊維自体の位置、つまり繊維配向に依存します。 では、繊維配向は部品の品質と最終用途での性能にどのように影響するのでしょうか。ここでは、繊維配向について知っておくべきすべてのこと、そしてエンジニアにとっての重要な考慮事項を説明します。 繊維配向とは 射出成形に

著者：Izzy de la Guardia、Fast Radiusアプリケーションエンジニア 世界的パンデミックはサプライチェーンの多くの脆弱性を露見させましたが、同時にイノベーションを生みました。特に3Dプリントは、プロフェッショナルとホビイストの双方が、恐怖を行動に変えることを、前例のない速度とアクセシビリティで可能にしました。弊社オープンソース呼吸器設計の創造で、これを直接体験しました。 3Dプリント、クロスファンクショナルチーム、弊社の個人的・職業的ネットワークを活用し、わずか2週間で4つの異なるプロトタイプを作成し、3回のユーザーテストセッションを実行できたプロセスの一端をご紹介しま

ブリッジツーリング（ラピッドツーリングとも呼ばれる）は、最終ツールが完成する前に生産をジャンプスタートできるよう、生産に必要なツールを迅速に製作するプロセスです。 永久生産ツーリングは繰り返し使用に耐えなければならず、通常金型は焼入れ鋼で作られます。これらの金型は極めて高精度で一貫性のある部品を生み出しますが、製造に数週間と数万ドルを要します。 一部の生産オーダーでは追加リードタイムが重要でない場合もありますが、供給が少ない、または需要が予想を超えて増加したときには懸念事項になります。メーカーはウレタンキャストのような手法に転じ、永久ツーリングが利用可能になるまで即時需要を満たす生産を開始でき

最新のFast Minute動画で、ジェネレーティブデザインを用いて3Dプリント部品の形状を最適化する方法を共有します。 トランスクリプト： ジェネレーティブデザインはエンジニアリングで最新のバズワードですが、単なる流行りではありません。 ジェネレーティブデザインとは何か、3Dプリントとどう連携してより良い設計を生み出すか、掘り下げてみましょう。 ジェネレーティブデザインは、部品の形状を最適化するデジタルツールの一種です。高速シミュレーションと強力な最適化アルゴリズムを組み合わせ、材料を必要な場所にのみ配置します。 結果は、アディティブ製造なしでは不可能な複雑で有機的な外観の構造になります。

ウレタンキャストは、射出成形に伴う費用なしで、生産レベル品質の柔軟または剛性プラスチック部品を一貫して生み出す汎用的な製造プロセスです。このため、ウレタンキャストは主に2つの用途を持ちます：プロトタイピングと、時間のかかるハードツーリングのコストを正当化できない少量生産です。 キャストウレタンプロセスはマスターパターンから始まり、これは3Dプリント、CNC加工、または顧客支給で作成できます。パターンを金型箱に配置し、液体シリコーンを注いで一晩硬化させます。シリコーンブロックを外科手術のように2つに切断し、マスターパターンを解放して追加コピー作成用の金型を作ります。2つのシリコーンピースを再組立

金型流動解析とは、ソフトウェアを用いて射出成形生産サイクルをシミュレーションするプロセスを指します。特定製造材料の物理的特性を使用して、ソフトウェアは射出工程中に金型がどう充填されるかを予測できます。 金型流動解析は設計段階で有用です。実際の生産金型を作る前に、収縮、反り、シンク、せん断応力、潜在的エアトラップ、不適切な充填パターンなどの潜在的問題についてプロトタイプをテストできます。また、加圧溶融材料注入時と冷却工程での金型反応、強化熱可塑性樹脂使用時の繊維配向についても予測可能です。 これらの予測はエンジニアにとって有用で、シミュレーションに基づいて金型を必要に応じて調整し、高品質で設計最

製造の世界では、「複雑形状」とは、アンダーカット、中空スペース、複雑な内部構造などの特徴を持つ三次元設計の部品を指します。複雑形状は、より丸みを帯びた有機的な構造を反映することができ、歴史的に鋳造、CNCフライス、CNC旋盤などの従来製造法（すべて直線的な工具で材料を除去する）では極めて困難または高コストでした。 回避策は、製造後に締結される複数コンポーネントで部品を作ることでした。製造プロセスのこれらの追加ステップは、生産コストと市場投入時の部品単価を急速に押し上げます。 しかし、アディティブ製造プロセスは、幾何学的に複雑な部品を作る上で遥かに効果的な手段であることが証明されています。これは

「ラピッドプロトタイピング（RP）」とは、製品ライフサイクルの設計段階において、コンピュータ支援設計（CAD）を用いて物理製品を迅速に製作することを指します。概念創出から最終テストまで、設計プロセス全体で使用できます。効果的なラピッドプロトタイピングは、エンジニアが早期に潜在的落とし穴を回避し、製品の全体的品質を向上させ、市場投入までのスピードを加速させます。ラピッドプロトタイピングは、ツーリングを必要とせず、CADファイルから複雑な形状を直接迅速に再現することもできます。 プロトタイプには低忠実度と高忠実度の2タイプがあります。低忠実度プロトタイプは、設計サイクル初期段階で使用される粗いモッ

材料選定は、エンジニアや製品デザイナーが行う最も重要な決定の一つです。部品の材料は、その機械的・化学的特性に直接影響します。例えば、アクリロニトリル・ブタジエン・スチレン（ABS）とポリカーボネート（PC）のブレンドを使用すれば、射出成形部品にPCの強度と耐熱性、ABSの柔軟性というユニークな組み合わせを付与できます。 従来型とアディティブ双方の製造サービスプロバイダーが、業界を横断する持続可能で環境に優しい材料へのシフトの一環として、近年エコ意識の高い材料により多く投資しています。バイオプラスチックは石油ベースプラスチックの一般的な代替となっています。European Bioplastics

世界中の国々は最終的にCOVID-19対応から復興へ移行しますが、この感染症の影響は即座に感じられ、長続きする可能性があります。経済的影響を超えて、地球は社会的距離策によってもたらされた地球温暖化ガスの減少や、ロサンゼルスやサンフランシスコのような都市の大気質改善など、急速な短期的変化を経験しています。 人口全体の行動が突然変容したことで、環境に予期せぬ恩恵がもたらされました。これらのポジティブな影響は、将来の地球規模気候危機を防ぐために、我々が地球への影響を減らせることを示しています。 現在、製造業は全温室効果ガス排出量の21%を占めていますが、COVID-19との闘いで今日学んでいる教訓は

著者：John Nanry、Fast Radius共同創業者兼ジェネラルマネージャー 製造業リーダーは、現在の緊急事態の切迫感と格闘しています。我々は誰もが人生で経験したことのない需給の変動を経験しており、COVID-19パンデミックは今後数ヶ月間、社会と経済に急性の影響を与え続け、残留効果は数年、あるいは数十年にわたるでしょう。 歴史的前例がない中で、メーカーには2つの明確な義務があります。第一に、病気の人を治療し、人々を守る救命医療機器を迅速に製造する方向へ転換する必要があります。第二に、顧客、従業員、株主、そして経済全体の健全性のために、ビジネスを継続する必要があります。 明確な解決策は

金属部品が作成された後、視覚的または性能要件を満たすために外観を処理するのが一般的です。仕上げプロセスは、部品耐久性と耐変色性の向上から、電気抵抗やトルク許容の向上まで、多くのメリットを提供します。 この記事では、最も広く使用されている金属表面処理プロセスのいくつかと、それぞれの仕組み、これらの一般的な仕上げを使用する代表的な用途について触れます。 機械的プロセス ブラッシング 多くの金属部品は、製造プロセスの結果として粗いエッジ、バリ、その他の表面欠陥を持っています。これらの欠陥を除去する効果的な方法の一つがブラッシングで、研磨ベルトやワイヤーブラシを使用して部品外観に均一な平行目地の表面テ

部品設計時には、比較可能な材料間の重要な違いを理解することが重要です。例えば、高温に耐える製品を作るつもりで、熱硬化性樹脂の代わりに熱可塑性樹脂を誤って使用すれば、悲惨な結果を招きます。 「熱可塑性」と「熱硬化性」という用語は、プラスチック部品製造に関する多くの会話に登場しますが、これらは交換可能ではありません。この記事では、熱可塑性樹脂と熱硬化性樹脂の主要な違い、およびそれぞれの主な利点と最適な用途を解説します。 熱可塑性樹脂：知っておくべきこと 機械的/化学的特性 熱可塑性樹脂とは、融点が低く、加熱すると溶融し、冷却すると固化し、冷却後にも再溶融や再成形が可能なプラスチック材料のことです。

表面仕上げはCNC加工の最終工程です。仕上げは、美観上の欠点除去、製品外観の改善、強度と耐性の付与、電気伝導度の調整などに使用できます。 利用可能な表面仕上げオプションが多数ある中で、製品管理者とデザイナーはどうすれば最適なものを選べるでしょうか。幸い、独自の利点を持ついくつかの一般的な仕上げがあり、各オプションの仕様を理解するだけで済みます。 CNC加工部品の一般的な仕上げ 切削そのまま（アズマシンド） CNC加工は、製造プロセス完了と同時に「切削そのまま」または「フライスそのまま」の仕上げで部品を生み出します。部品には小さくても目に見える工具跡と欠点があります。平均表面粗さは約3.2μmで

射出成形サービスで部品を製造するメリットは数多くありますが、中でも主要なのは、高精度・高精密で大量生産が可能なことです。しかし、射出成形用プラスチック材料は85,000種類以上あり、メーカーにとってどれが自分の望む部品に最適か判断するのは圧倒的に難しく感じられます。 適切な材料選定は、部品の用途という最重要ファクターを含む多数の要因に依存します。例えば、射出成形の子供用おもちゃに使う材料は、ランニングシューズのソール用材料と明らかに異なる必要があります。それぞれの用途で求められる物理的特性が違うからです。おもちゃは幼児の繰り返し衝撃に耐えられる必要があり、シューズソールはランナーの足と関節をク

部品製造では、鋳造材料を充填する金型が必要になることがよくあります。これらの金型はマスターパターンを用いて作成されます。マスターパターンは、最終製品のレプリカですが、通常は成形材料の収縮を考慮して最終製品よりわずかに大きめに作られます。 パターンは、2つの主な理由から厳格な基準で作られなければなりません。第一に、鋳造品はそれを作る金型の精度しか出せないため、パターンは精巧に作る必要があります。第二に、パターンは再利用可能であるべきであり、高品質な構造が寸法精度の高い金型の繰り返し作成を保証します。 これらの要件から、エンジニアは伝統的にパターンメーカー（工具、金型、型に関する知識を持つ高度な熟

ツーリング（工具・金型製作）は、あらゆる製造・成形プロセスの基盤です。ツーリングとは、金型、治具、固定具など、生産に必要な様々なコンポーネントと機械を構築することを指します。効果的なツーリングは、製品が適切に機能し、製品寿命を延ばし、全体的な製品品質を高めます。 しかし、ツーリングにおいて「ワンサイズ・フィッツ・オール」は通用しません。例えば、ウレタン成形と射出成形は一般的で密接に関連した成形方法ですが、異なるツーリングプロセスを必要とします。メーカーがツールタイプと成形プロセスをミスマッチさせれば、劣った製品しか得られません。 信頼性の高い高品質部品を作るには、与えられた部品に最適なツーリン

このマスクは、フィラメント押出式のパーソナルグレード3Dプリンタでプリントするよう設計されています。このページから、STLファイルとマスクに関する情報（製作・組立方法を含む）を含むパッケージをダウンロードできます。 このマスク自体はフィルターではありません。フィルターを挿入する箇所があります。 このマスクは、COVID-19の拡散を遅らせたり防いだりするためにテスト、承認、実証されたものではなく、医療用途を意図したものではありません。 このマスク製作に使用した機器： パーソナル3DプリンタPLAシール材フィルターゴム紐ポリウレタンまたはエポキシシーラント ファイルをここからダウンロード。ダウ

デジタル設計の進歩 デジタル設計とシミュレーションツールは、エンジニアとデザイナーの働き方を変えました。過去数十年で、計算能力が安価かつ入手しやすくなったことで、これらのツールはより高速かつ多機能になりました。5〜10年前ならスーパーコンピュータやハイパフォーマンスクラスタが必要だった大規模問題が、今やノートPCで実行できます。 同時に、コンピュータ科学者たちは、大規模データセットを処理し、数千〜数百万の変数を持つ複雑な問題を解くアルゴリズムと最適化スキーム（機械学習、人工知能など）を構築してきました。 ますます多くのエンジニアリングソフトウェア企業が、ベースCADパッケージにジェネレーティ

Fast Radiusではホリデーシーズンを真剣に楽しんでいます。同時に、「新しいことを可能にする」というミッションにもコミットしています。 今年12月、私たちは祭りの精神とアディティブ製造の専門知識を融合させ、ホリデーの定番「くるみ割り人形」を独自に制作するミッションに着手しました。完成品は、従来の製造法では決して作れないものです。しかも、実際にクルミを割ることができます。その制作過程をご紹介します。 設計 設計プロセスは、クルミを割るいくつかの異なる方法の評価から始まりました。 最終的に、ラックアンドピニオン機構を採用しました。これは、ピニオン（ギア）の回転運動をラック（クルミを砕くロ