3DCADモデリングデータを使用した模型製作

坂本設計技術開発研究所では、3DCADモデリングデータを基にNCデータを作成し、

NC切削加工機で品質に偏りがなく、人物や芸術品などの細かい装飾も再現でき高精度な模型を切削します。

経験豊富なエンジニアがご要望を伺い、用途・納期・コストに合わせた最適な提案をいたします。

NC加工とは

NCとは、「Numerical Control=数値制御」という意味です。

・NCデータ(NCプログラム)とは、精密に位置や速度を数値制御したデータを言います。

・NC加工とは、マシニングセンタなどの工作機械を、アナログ的にハンドルを回して操作するのではなく、NCデータを用いて自動で動かすことを言います。

・NCデータを作成するには、3DCADで作成した3DCADモデルリングデータが必要です。このモデルデータを基に、CAM( Computer-aided manufacturing:コンピュータ支援製造)上で工具や座標系、加工条件などを設定してNCデータを作成します。

坂本設計技術開発研究所では、3DCADモデルデータの作成から、NCデータの作成、NC加工まで一貫して行っております。

3DCADモデルリングデータ
NCデータ

枚方市キャラクター「ひこぼしくん」

サービス

3D切削加工

3DCADモデリングデータを基にNCデータを作成し、NC加工機で模型を切削加工します。品質に偏りがなく、人物や芸術品などの細かい装飾も再現でき高精度な模型の切削が可能です。

【活用用途】

・テーマパーク、ショールーム、イベント、商業施設等の装飾用のFRP原型

・美術品、芸術品のレプリカ

・展示物の拡大、縮小モデル

・立体地図、プロジェクトマッピング用模型

・キャラクター模型、着ぐるみの芯材(ベースとなる内部)

・試作モデル、工程検討用モデルなど、開発段階に使用するモデル  

                                  など

カッティング加工

サイズ 約600mm×600mm×厚み400mm の切り文字です

NCデータで熱線を動かし、発泡スチロールをカットします。

切り文字や、材料のスライスに向いています。厚み500mmまで加工可能です。

【活用用途】

・立体看板、立体文字の作成

・材料のスライス

・2.5次元の簡単な形状の加工 

※3次元加工より、短納期・コストダウンが可能です。

3Dプリント造形

3DCADモデリングデータを、3Dプリンターで出力します。

比較的小さなモデルの製作や、切削では表現が難しい形状の造形に向いています。

【活用用途】

・人物やキャラクターのフィギュア

・立体的なグッズの試作、少量生産

・射出成型金型の試作や治具の製作

・製品用パーツの小ロット生産

・試作モデル、プロダクトモデル  など

NC切削加工機,6軸ロボット加工機,高精度小型切削加工機で加工可能な材質

発泡スチロール

発泡スチロールには製法によって3つの種類(EPS,PSP,XPS)がありますが、坂本設計技術開発研究所ではEPSを使用します。

EPSとは、「発泡スチロール」もしくは「ビーズ法発泡スチロール」と呼ばれ、蒸気によって膨らんだビーズ集合体から成る発泡ビーズの塊です。一般的に知られているものとしては、魚などの鮮度をキープする容器や、テレビなど精密機器の箱の中に入っている緩衝梱包材があります。

蒸気によって膨らますビーズを何倍に膨らますかで発泡スチロールの硬さが変わります。

発泡スチロールは軽量で比較的安価な上、加工性に優れているため、大型モデルの作製に最適です。

ケミカルウッド

ケミカルウッドはウレタン系の合成樹脂で、人工的に作られた木材のようなもので、合成木材と言われています。

木材のような木目がないため加工し易く、耐熱性があり、経年劣化が少ないなどの利点があります。

以前は、木型は檜などの木材で作られていましたが、現在ではケミカルウッドが多く使われるようになりました。

デザインモデル・マスターモデル・鋳造モデル・真空成形型・治具製作など、表面の細かさと硬さを要求される用途で使用されている高品質な材料です。

軟質ウレタンフォーム

ポリウレタンフォームとは均一なプラスチック発泡体です。ポリウレタンフォームはポリを省略して「ウレタンフォーム」とも呼ばれています。

ポリウレタンフォームは、軟質ポリウレタンフォーム(以下、軟質ウレタンフォーム)と硬質ポリウレタンフォーム(以下、硬質ウレタンフォーム)に大別されており、坂本設計技術開発研究所では、軟質ウレタンフォームを使用しています。

軟質ウレタンフォームは軽く、クッション性・耐久性に優れています。硬さのバリエーションが豊富で、主としてクッション性を活かした分野に使用されています。台所スポンジ、クッションやシート、子供用遊具など多岐にわたり使用されており、日常で最も多く目にすることができるウレタンフォームです。

木材

坂本設計技術開発研究所では、木材への掘り込み加工や、立体切削加工を行っております。

  • 凹の立体…和菓子の木型、掘り込み文字など
  • 凸の立体…レリーフ、浮き出し文字など
  • 立体…仏像など

も可能です。加工可能な木材の種類についてはご相談ください。

硬質樹脂

アクリル、ポリカーボネート、塩ビ等の硬質樹脂の加工を行っております。

【特性】

  • アクリル…ガラスをしのぐ透明度の高さ。耐候性の高く劣化しにくいため、野外でもよく使用可能。安全性に優れており割れ難い。
  • ポリカーボネート…耐衝撃性はプラスチックの中でもトップレベル。アクリルほどではありませんが透明度は高い。温度変化による変形が少なく、寸法安定性が優れている。自己消火性が優れている。耐候性が高く、屋外使用にも耐えられます。
  • 塩ビ…他のプラスチックよりも製造コストが安い。耐衝撃性や耐候性に優れている。耐薬品性が高い。

その他、どんな素材も まずはご相談ください!

加工可能な素材,サイズ,モデル関する問い合わせは専用フォームよりお問い合わせください。
【担当:坂本(サカモト)、村岡(ムラオカ)】

発泡スチロールでの切削精度について

発泡モデルの切削表面の見本です。

粗い加工ほど、早く低コストで製作でき、細かい加工になると製作時間がかかります。

用途、ご予算、ご希望の納期などをご相談ください。

粗め [イメージ:洗濯板]

  • 刃の削り跡のガタガタがしっかりと有り、大きな段差や堀込などのみが分かる加工です。
  • 何かのベース。もしくは、近寄って見ることをしない舞台背景など。

中程度 [イメージ:砂場]

  • 刃の削り跡のガタガタは少し有り、浅い段差や堀込などの模様がぼや~っと分かる加工です。
  • 立体造形業者様からはこちらのご依頼があります。引き渡し後、専門の技術者が表面処理や装飾を施し、立体物を仕上げていらっしゃいます。

細かめ [イメージ:電車のシート]

  • 刃の削り跡のガタガタは無く、浅い段差や堀込などの模様がはっきり分かる加工です。
  • 一般のご依頼主にはこちらをお薦めしています。

加工精度関する問い合わせは専用フォームよりお問い合わせください。
【担当:坂本(サカモト)、村岡(ムラオカ)】

発泡スチロールモデルの活用事例

例 1:工程検討用モデルとして

坂本設計技術開発研究所のプレス金型設計部では、パネル部品(原寸)を発泡スチロールで製作します。

その切削姿勢は、CAR-LINE(番線ズバリ)や加工方向の姿勢に設定するなど様々です。また、DRAW(絞り)工程の造形形状で製作し、D/F(ダイフェース),P/F(パンチプロファイル)などの確認などに使用しています。金型設計に入る前の工法・工程検討などで、重要事項や懸念事項を事前に打ち出し、方針を決定することはその後の設計や金型製作、メーカーとの仕事の流し方などに大いに役立ちます。

金型設計では、工程検討用モデルを製作することで、鋼材割り,リフター設定,払いピン設定などの確認に役立てています。現物モデルがあることで設計者同士の打合せや、社員の技術指導をスムーズに行うことができます。

上記は、弊社での活用事例です。活用のご参考にしていただければと思います。

例 2:鋳物部品形状検証モデル

2Dの図面から3DCADモデリングデータを作成し、発泡スチロールで切削加工しました。

その立体を切断し断面を見ることで、鋳物で製作した場合の鋳物の肉厚や、追加工想定部位に鋳物肉厚追加などの検討などを行いました。

図面では形状の理解が困難な上、強度などの製品要求の確認がし難い場合の検証モデルとしてご利用いただけます。

発泡スチロール製の場合、簡単な変更はナイフや紙やすりなどで行えます。

例 3:構造検討用拡大モデル

製品開発段階での構造検討・確認や、組付けイメージの確認などにご利用いただけます。

小さい部品の場合はサイズを拡大して、逆に、大きな部品はサイズダウンして作製可能です。

複数体の作製も可能なため、パターン違いの検証を行うことができます。

例 4:マスターモデルとして

【電気自動車のマスターモデル例】

学生が開発するの電気自動車等の車体のマスターモデル(FRP,CFRP成形時の型)を製作しました。

イメージ画と30㎝ほどの大きさの模型を基に3DCADモデリングを作成し、NC切削加工しました。

大きなモデルですが軽量のため、運搬が容易な点がメリットです。

例 5:展示会用の実物大モデル、拡大・縮小モデルとして

  • 小さな製品を拡大してわかりやすく、大きな製品はスペースに合わせて縮小するなど、状況に応じた展示をすることが可能です。
  • 異素材と組み合わせたモデル作製も可能なため、軽量化を図ることができます。
  • 表面処理として、硬質コーティングや塗装なども可能です。

   ※専用ケース・台もご用意できます。

例 6:立体看板,案内板として

  • 立体的な看板で注目度UP‼
  • 木材、発泡スチロールなど 材質はご相談ください。
  • 発泡スチロール製なら大型看板でも軽量で設置が容易に行えます。サイズによってはマグネットで取付可能なため、取付場所の変更が自由自在です。
  • 室内用看板と屋外用看板では要求される耐候性に違いがあるため、塗装,表面処理,取付などが異なります。

例 7:映画や舞台セット,イベントの装飾品,オブジェとして

坂本設計技術開発研究所内のモノづくりの中で、一般的の人が一番分かりやすくて、心がウキウキするものではないかと思うモノづくりがコレです。しかし、守秘義務上、殆ど発表できませんが様々な分野からご依頼をいただいております。

  • 映画や舞台セット
  • テレビ番組内のアイテム
  • テーマパークのセット
  • イベントの装飾品
  • 趣味

 

◆◇◆◇◆◇◆◇◆◇◆◇◆◇◆◇◆◇◆

発泡モデルのメリットは、軽い、樹脂に比べると材料費が比較的安い自由な曲面を表現できる加工時間が早いことです。軽いため、大型製品でも持ち運びが容易に行えます。分割モデルを現場で組立てることも可能。 デザインの検討用モデルや、展示会用モデルの他、2次元では表現できない3次元空間デザインの原型モデルや、大型オブジェなどにもおすすめです。材質、硬さ、難燃、塗装や仕上げのことなど、なんでもご相談ください。

※素材に使用している発泡スチロールについてはこちらもご覧ください。
※発泡スチロール以外(ケミカルウッド、樹脂等)の素材も切削可能です。まずはご相談ください。

 

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【担当:坂本(サカモト)、村岡(ムラオカ)】

3Dプリンタを用いたモデル製作

14μm(0.014mm)の超高精度3Dプリントで、柔軟なモデルや特殊モデルの造形が可能です。

3Dプリンターによるモデルは、発泡モデルでは表現しきれない細かい部分の造形が可能です。
試作段階で細かい形状や動きの確認ができ、組立ても可能なため量産前の事前検証にも最適です。

3DCADモデリングデータがなくてもOK!
現物や、2D図面や手描き図面、イメージ画から3DCADモデリングデータを作成いたします。

こんなモデルに最適

  • 中空のモデルの製作。
  • サイズが小さなモデルの製作。
  • 細かく複雑に入り組んだ形状の製作。
複雑な形状の作例
小モデルの作例

3Dスキャンと3Dプリントを活用したオリジナルレリーフ,胸像の製作

写真や3Dスキャンからオリジナルのレリーフや胸像の製作が可能です。

レリーフ
胸像

作例:関西医科大学 様

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NC加工の流れ