ログイン

★3Dプリンター1

★3Dプリンター1
100問 • 2年前
  • nishiokaみゆき
  • 通報

    問題一覧

  • 1

    3Dプリンターに関する( )や( )、CADデータの( )などの知識レベルが一定の水準に達している者に対して評価・認定する。

    知識, 材料, 取り扱い

  • 2

    3Dプリンターとは、①( )と呼ぶ技術を使った製造装置の名称。②形状が複雑でも、( )や( )がかからないので( )や( )を第一に考えて形状を決めることができるので、従来の常識を捨てて部品の( )することが求められる。3Dプリンターを含めた造り方を全体的に把握した上で、実現できる形状かどうかを考えて( )する。③3Dプリンターで実現できる形状の( )さを最大限に生かそうと思えば、人間が考えられる( )さを越える可能性もある。例えば、コンピュータ・シミュレーションを活用すれば、( )などを実現できる。こうして作成された形状は、細かな部分の寸法までを人間が把握する必要はなく、設計者は( )を実行するに当たっての条件を考えることが求められる。④3Dプリンター本体で造形している最中に作業が必要なことはほとんどないが、その( )と( )が必要。活用する上では( )を把握しておくことが不可欠。どのような形状をどのような条件で造形する場合にどのような( )が必要となるかは、3Dプリンターが採用する造形方法によって異なる。

    3Dプリンティング, 造形時間, コスト, 機能, 性能, 設計, 設計, 複雑, 複雑, 位相最適化, コンピューター・シミュレーション, 前工程, 後工程, サポート部の特性, サポート部

  • 3

    ①現在では、3Dプリンティングは「( )略語で( )・日本語訳で( )ともいう 」とほぼ同義語として使われることが多い。②過去にさかのぼれば、「( )」や「( )」と呼ばれた時代もある。③3Dプリンティングとは、従来の切削加工に代表される( )とは正反対の全く異なる製造技術。④ビジネス戦略としての3Dプリンティングは、様々な( )の組み合わせ、何百もの異なる( )、何千ものブランドやメーカーの集合体が( )を最大化し( )を両立する新しい概念。

    Additive Manufacturing(アディティブ・マニュファクチャリング), AM, 付加製造, 光造形, RP(Rapid Prototyping ), Subtractive Manufacturing(除去製造法), 工程, 技術, 成果, コストダウン

  • 4

    ( )とは、光硬化性樹脂の液面を( )などで走査して選択的に硬化させる造形方法で、現在では3Dプリンターの7つの造形方法の1つであり、この造形方法が( )に実用化された。

    光造形, レーザー, 最初

  • 5

    ( )とは、3Dプリンティング技術による( )による製造方式のことを指す言葉で( )。加工方法には2種類ある。1つは( )を照射して( )を溶かしながら積層する( )式で、DMG森精機やヤマザキマザックが採用したのがスプレー式だ。もう1つは加工台に金属粉を敷き詰めて固めたい部分にレーザーを照射して成形する( )式。速度は( )式、精度は( )式が優れているとされる。

    AM, 積層造形技術, アディティブ・マニュファクチャリン(additive manufacturing、積層造形), レーザー, 粉状の金属, パウダースプレー, パウダーベッド, スプレー, ベッド

  • 6

    ( )とは,3次元物体を形作るために材料を接合して実現する加工法。 刃物で材料を削って3次元物体を作る( )と対比した考え方に 基づいている。 ( )という用語は,AM技術とほぼ同義であるが,ローエンドの( )な装置のことを指す場合が多い。( )は,2012年頃から“3Dプリンター”もしくは“3Dプリンティング”の呼称で広く一般の方々にまで知られるようになり,ブームが始まった当初はデータさえ入れればどんな品物でも作れてしまう「魔法の箱」といった言われ方もされていた。現在ではその反動である種のがっかり感が広がっているということは否めない。しかし,( )を従来とは全く異なる加工技術の1つとしてとらえ,その特徴に合わせた使い方をすれば新たなものづくりの創出も可能で,これまでにそのような用途が散見され始めている。( )では、基本的に立体モデルとなる部分にだけ造形材料を供給するため、( )のような廃棄物はほとんど発生しない。もちろん、( )が必要な場合には、そこが廃棄物となり、精度を高めるために( )する場合もある。しかし、その発生量は比較的少ない。( )よりも実現できる形状の自由度が高く、複雑な形状を造形できる。基本的に、製造個数にかかわらず1個当たりの( )と( )は一定。厳密にいえば造形エリアへの( )に影響は受けるが型による成形ほどは変化しない。つまり、( )が少ない場合には付加製造の方がコストや製造時間におけるメリットが大きくなる。その究極が、1品1品の形状を変える( )。型を使う工法に比べれば( )でも個別生産に対応しやすいが、切削加工用の( )や( )といった工程を考えると、3Dプリンターの方が適している。3Dプリンターは、任意形状の( )に適している。

    付加製造技術(AM技術), 除去加工, 3Dプリンタ, 安価, 付加製造技術(Additive Manufacturing技術), AM技術, 付加製造, 除去製造, サポート部分, 後加工(除去製造), 除去製造, コスト, 製造時間, 配置方法(個数など), 製造個数, 個別生産, 切削加工, データ生成, 段取り, 個別生産

  • 7

    ( )とはラピッドプロトタイピングや3Dプリンターに使用される技術で光硬化樹脂を( )や類似の光源で1層ずつ硬化することによって積層して( )や( )や( )を作成する。( )硬化のため、( )積層法や( )方式に比べて収縮・硬化時のそりは比較的( )い。レーザーが照射された箇所だけが硬化するので、微細形状の再現性は( )に依存します。材料が脆弱であるため、形状によっては、( )での変形があります。( )などの組み付け試験では破損する恐れがあります。造形中にモデルを支えるための( )と呼ばれる構造が必要です。造形前処理として、データ上でサポートを( )する必要があり、また造形後処理としてサポートを( )作業が発生します。

    光造形法(ひかりぞうけいほう), 紫外線レーザー, スケールモデル, プロトタイプ, パターン, 紫外線, 熱溶融, 粉末焼結, 少な, レーザー径, 自重, スナップフィット, サポート, 設計, 取り外す

  • 8

    ( )とは、用途を主眼に使われた言葉で、製品開発で用いられる試作手法である。文字通り、( )に( )することを目的としている。昔は、製造業などで試作品として使われ、( )や( )できると注目された。その後、最終製品の製造としての( )、型や治具の製造を対象とした( )という言葉も出現したが、これは今では立体モデルの使用目的を念頭に置いた用語である。RP を実現する方法として( )以外の技術革新も進み、( )や( )を使う方法が出現し、光造形による造形装置は( )や( )と呼ばれていたが、これらも含んだ総称として( )と呼ぶようになる。( )を使い、直接、部品や型治具を短期間で製作するもの。部品のデザインや使い勝手、性能の確認のために、どうしても「もの」が必要な場合が多い。しかし開発期間の短縮のためには、できるだけ早く「もの=実物」がほしいし量産品にできるだけ近い精度のいいものが要求される。また多少の変更も容易に対応できることが望ましい。このような要求に対して、近年開発されたRPの代表的なものには( )、( )、( )、( )、( )などがある。基本的には2次元断面形状を創生し、それを層状に積み重ねて立体モデルにしていくものである。

    RP, 高速(rapid), 試作(prototyping), 時間, コスト削減, RM, RT, 光造形, 材料押出法, インクジェットヘッド, 光造形装置, 光造形システム, RP装置, 3次元CADデータ, 光造形法, 粉末焼結積層造形法, 熱溶解積層造形法, シート積層造形法, インジェクション造形法

  • 9

    ( )とは、生産とサービス。製品までの圧倒的( )化。顧客ひとりひとりに対応した製品( )。保守サービスの為のパーツの在庫/製品等の( )も不要。工業製品とは違った材質でモデルを製作するために試作品やモデルとしての使用に限定されるが、この手法で製作した製品を直接製品として使用する試み。直接、機械部品や( )として使用するには、材質として( )を使用することができれば最も有望です。各種積層造形のなかで金属を直接使用できる手法は( )です。

    RM(Rapid Manufacturing), 短納期, Mass Customization, 輸送, 金型, 金属, 粉末焼結

  • 10

    ( )とは、開発・設計と生産。( )に柔軟に対応できる。圧倒的な( )化。従来の方法では、困難な( )でも容易に作製。治具/型の( )不要。積層造形を用いて成形用の型を( )く( )く製作することも可能。RT には樹脂型である( )と金属製で大量生産にも使用できる( )があります。

    RT(Rapid Tooling), 設計変更, 短納期, 複雑な型, ストック, 早, 安, ソフトツーリング, ハードツーリング

  • 11

    3Dプリンティング(AM)の本質は、何もない空間に立体モデルの材料を( )していくということ。材料を付加する位置を、3Dデータに基づいて高精度に( )することで、立体モデルを完成させる。

    付加, 制御

  • 12

    ( )とは、3Dデータをスライスして薄い層に分割し、その層を積み重ねていく。スライスした薄い層(断面形状の部分)を( )し、作成した断面形状を( )する方法として断面形状部分にだけ( )や( )を当てて硬化させて層同士を結合したり、層と層を( )などで結合させたり、( )形状部分にだけ造形材料を供給したりする方法がある。どのような形状でも造形できるが、後工程で( )の除去がネックとなり、できないものもある。

    積層造形, 硬化, 積層(上下の層を結合), 光, 熱, 接着剤, 断面, サポート部

  • 13

    国際標準化団体の( )とは、( )。世界最大・民間・非営利の( )。工業規格の( )を設定・発行している。旧称は米国材料試験協会 (American Society for Testing and Materials)。( )年、ASTM規格が国際化したことを反映し改名。1898年に鉄道産業の発展に伴い、レールを製造するための鋼の規格をCharles Benjamin Dudley らが制定したのに始まる。本部はフィラデルフィア近郊のペンシルベニア州ウェストコンショホッケン。主に( )規格と( )規格からなっている。だれでも会費を払えば参加できる。会員数30000以上。( )の方法を大きく7つに分類している。

    ASTM International, アメリカ材料試験協会, 国際標準化・規格設定機関, ASTM規格, 2001, 工業材料, 試験法, AM

  • 14

    ( )(material extrusion)。通称・商標は、( )。( )(Fused Deposition Modeling)。( )(Fused Filament Fabrication)。造形材料をノズルから押し出す(吐出する)ことで立体モデルを造形する。造形物を固定する( )と( )の相対位置を変化させることで、断面形状を作成し積層していく。ノズルを複数搭載する装置もある。一般的には( )をノズル手前に設置したヒーターで溶かす機種が多い。

    材料押出, 熱溶解積層, FDM, FFF, テーブル, ノズル, 熱可塑性樹脂

  • 15

    ( )(vat photopolymerization)。通称・商標は、( )。( )(Stereolithography)。( )に光を当て、選択的に( )させて積層していく方法。タンクに貯めた樹脂の液面(上)から光を照射する「( )法」と、タンクの底のガラス板などの透明な面を通して光を当てる「( )法」がある。断面形状部分だけに光を当てる方法としては、レーザー光を( )などで走査する方法と、( )などで断面形状を一括露光するタイプがある。

    液槽光重合, 光造形, SLA, 光硬化性樹脂(紫外線硬化性樹脂), 硬化, 自由液面, 規制液面, ガルバノミラー, プロジェクター

  • 16

    ( )(material jetting)。通称・商標は、( )。( )(MultiJet Printing)。( )。( )や( )などをインクジェットノズルから吐出することで積層造形する。( )を立体モデルとは別の材料とする場合が多い。着色した材料を同じ位置に吐出し、混ぜ合わせることで( )化が可能。同じように、異なる物性の材料を混ぜ合わせて新たな物性とすることもできる。

    材料噴射, インクジェット式マテリアルジェッティング, MJP, PolyJet, 光硬化性樹脂, ワックス, サポート材, フルカラー

  • 17

    ( )(binder jetting)。通称・商標は( )。( )(Color Jet Printing)。( )や( )、( )、( )などの粉末に対して( )を選択的に( )から吐出して固める。着色したバインダーを使うことで( )化が可能。造形後に、粉末間のすき間に材料を( )させる処理が必要な場合がある。

    結合材噴射, インクジェット式バインダージェッティング, CJP, 石膏, 樹脂, 砂, セラミック, バインダー(接着剤), インクジェットノズル, カラー, 含浸

  • 18

    ( )(powder bed fusion)。通称・商標は( )。( )(Selective Laser Sintering)。( )(Direct Metal Laser Sintering)。( )(Electron Beam Melting)。( )(Selective Laser Melting)。( )(Direct Metal Printing)。平らに敷き詰めた粉末に対して、( )や( )を照射することで断面形状を( )させる。( )もしくは( )を使う装置が多い。造形材料そのものを( )させず、( )でコーティングした粉末や添加した樹脂を溶融させる装置もある。基本的には( )の材料を使った造形となるが、積層方向に材料を変化させることも原理的には可能だ。

    粉末床溶融結合, 粉末焼結, SLS, DMLS, EBM, SLM, DMP, レーザービーム, 電子ビーム, 溶融・結合, 金属, 樹脂, 溶融, 樹脂, 単一

  • 19

    ( )(sheet lamination)。( )を断面形状で切断し、隣接する層を( )しながら積層していく。( )や( )などを使う装置が実用されている。切断や接合には様々な方法が考えられる。普通紙を使う装置では( )の立体モデルを造形できる。( )の材料を使うことで、断面形状内で異なる材料とすることも可能。

    シート積層, シート材, 結合(接着や溶接), 普通紙, 金属箔, フルカラー, テープ状

  • 20

    ( )(directed energy diposition)。通称,商標は( )。( )(Laser Metal Deposition)。( )(Direct Metal Deposition)。( )や( )などを照射した位置に( )を吹き付けることで( )する技術をベースにする。( )と粉末材料の吐出を行う( )の位置を制御することで積層造形する。原理上は、複数の材料が混雑した立体モデルを一体造形することが可能。

    指向性エネルギー堆積, レーザーデポジション, LMD, DMD, レーザービーム, 電子ビーム, 粉末材料, 肉盛溶接, レーザー照射, 加工ヘッド

  • 21

    ( )(Subtractive Manufacturing)。工具によって材料を削り取っていく( )や電極との間の( )で材料を除去する( )加工などがある。いずれも、素材から不要な部分を取り除くことで目的の形状を完成させる方法である。これらの( )では、素材として( )よりも大きな形状を用意する必要がある。そして、取り除いた部分は基本的に( )となる。( )では切削工具などを対象物に接触させて造形材料を除去するため、例えば曲がりくねった穴などを加工するのは難しい。( )では穴の経路や径を自由に変化させられ複雑な形状を実現できることは、部品の( )化にもつながる。( )では制約があるため、複数の部品に分割して組み立てる場合がある。( )で一体化できれば、組み立ての( )を削減できる上、( )などが不要になるため( )化にもつながる。

    除去製造, 切削加工, アーク放電, 放電, 除去製造, 完成, 廃棄物, 除去製造, 付加製造, 一体, 除去製造, 付加製造, 工数(時間とコスト), 接合部, 軽量

  • 22

    ( )とは、単刃工具と多刃工具を使う。旋削加工( )、フライス加工( )、穴あけ加工( )があり、( )は、素材を機械で回転させて素材に切削工具を当てて削る方法。使う道具は( )という素材を固定し回転させる機械と、素材を削る( )という工具を使って加工をする。バイトは( )で多種類。( )とも呼ばれる。( )は材料が固定されている( )に回転中の刃を移動させ四角い素材を滑らせるように素材を削って加工する方法。機材はフライス盤という( )。フライス盤は( )、( )、( )などの工具があり、使用する工具や加工の技術など覚えなければならない事が多い。( )は、工具を回転させて素材に穴をあける加工。使用工具は、テーブルの役割をする( )、穴をあけるための( )、穴をあけた後に穴の精度を整えたり表面をきれいにする( )が使われる。ドリルやリーマは多刃工具。ねじやボルト、( )等を作製。抵抗力と耐熱性と加工速度とけがに注意。複雑な形状になると、切削加工では対応が難しい。対応できたとしても、コストや時間が増加する場合が多い。

    切削加工, ターニング, ミーリング, ドリリング, 旋削加工(ターニング), 旋盤(せんばん), バイト, 単刃工具, 丸物加工, フライス加工, テーブル, 多刃工具, 正面フライス(平面加工), 平フライス(T溝加工やあり溝加工), エンドミル(段差・側面加工やキー溝加工), ドリリング加工, ボール盤, ドリル, リーマ, シャフトホルダー

  • 23

    ( )とは、軟らかい金属を( )のエネルギーを利用して刃物の様に用いて硬い金属加工すること。水や石油等の液体の中で向かい合った金属の間に電気火花を断続的に液体の中で火花を起こし金属の溶けた部分が液体により急激に冷やされ飛散、金属の( )・( )・( )を繰り返し金属を加工すること。( )(Electrical Discharge Machine)とも呼ばれる。残った部分は穴の様に窪み月のクレータの様。金型作成時に使う。金型の形状の( )を作り、電極と硬い金属との間で電圧をかけ( )を起こして加工。形彫り放電加工機とワイヤ放電加工機を使う。( )の場合、電極と金属の間で一秒間に1000~10万回の火花を断続的に飛ばして電極の形状を金属に彫るように加工する。この時、電極と加工物は( )加工。電極は加工したい形状を反転した形で、主に( )や( )等の電気を通しやすい素材を使用。これらの材料は普通のドリルで簡単に加工することができる柔らかい金属。( )の場合、非常に細いワイヤ電線を電極として火花を発生させて熱により金属を溶かしながら( )ように加工する。

    放電加工, 電気, 溶解, 冷却, 飛散, EDM, 電極, 放電火花, 形彫り放電加工機, 非接触, 銅, グラファイト(石墨、黒鉛), ワイヤ放電加工機, 切る

  • 24

    ( )とは、型に材料を流し込む

    鋳造

  • 25

    ( )とは、型で材料を叩いて形を変える。作りたい形と同じ形の空洞部を持つ型に、溶けた( )を流し込み、それを冷やして固める加工法です。型の種類によって、砂を固めて作った( )、金属を削って作った( )、樹脂型や石膏型などがあります。型のことを( )と呼び、鋳造で作ったものを( )といいます。( )は、複雑な形状の部品を( )で( )に生産でき、( )を作ることが出来る、( )に制限がないなどの利点があり素材や製法により用途・大きさなど多岐にわたりいろいろなものを作ることが出来ます。自動車、船舶、鉄道、飛行機、産業機械、炊飯器・洗濯機・パソコン・デジカメ・携帯電話などの家電製品、ストーブ、ガス器具などの暖房用品、フライパン・鍋などの日用品、リール・スキー用品・ゴルフクラブのヘッド等のレジャー品、ドアレバー・門扉・街路灯・マンホールの蓋・橋・フェンス・等の建築関係、公園や寺院にある仏像や釣鐘などに利用される。( )を用いた加工法であることから、切削などの他工法に比べて、量産性や形状の自由度が( )く( )く作ることが出来るという最大の特徴がある。

    鍛造, 金属, 砂型, 金型, 鋳型, 鋳物, 鋳造, 低コスト, 大量, 中空部, 大きさ, 溶融金属, 高, 安

  • 26

    ( )とは、型によって板を曲げる。被加工物(加工される材料のこと)を金型に( )して形を作るもの。外から圧力を加えてものを加工する作業。( )作業の中でも最も一般的な金属加工方法。ジュースの缶とか、自動車や新幹線のボディ、1円や5円などに利用。プレス用( )をプレス機にセットし、被加工材をプレスすると製品が成形されるというシンプルな仕組みです。プレス加工は、( )での( )が得意なため、特に製造業では欠かせない加工方法になっています。初めに製品を生み出すための金型を設計します。( )と( )で1つとなる金型です。そこで、設計段階では、金型の種類やセットする( )などを決める必要があります。金型の設計が終了すれば、次に実際に金型を作りだし、生み出す製品の( )を行なっていきます。複数回テスト加工を重ねることで、製品精度を高めていくことが可能。金型の精度が製品の品質を保つ上で非常に重要。金型の設計や加工に不備があると、製品に( )が出たり、形状に不具合が生じる。用いられる金属は、( )、( )、( )。

    プレス加工, 圧着(press), 板金, 金型, 低コスト, 大量生産, 雄型, 雌型, プレス機, テスト加工, バリ, アルミ, ステンレス, 鉄

  • 27

    型を使う既存工法とは、( )、( )、( )、( )など。型を使うこれらの既存工法は、部品を( )かつ( )で製造するのに向く。ただし、最初に型を造る( )が大きく、コストが( )くなるため、同じ形状で多数の部品を製造する場合に限られる。例えば、金型の製造に100万円+1ヶ月として成形1回のコストが5円+成形のサイクルタイム5秒とすると、製造個数が100万個なら1個当たりのコストは6円+製造時間は15秒となり、金型の耐久性の範囲内であれば、個数が増えるほど下がっていく。逆に、製造個数が10個なら、1個当たりのコストは約10万円+製造時間約3日となる。

    成形, 鋳造, 鍛造, プレス加工, 短時間, 低コスト, 工数, 高

  • 28

    3Dプリンターか既存工法かのどちらかではなく、( )によって適用する方法を変えて組み合わせることも必要。特に、( )での精度が必要な場合や、( )のような表面性状が必要な場合などは3Dプリンターだけで実現するのは難しい。このような場合は、3Dプリンターで造形した立体モデルの表面を( )などで仕上げる。既存工法の部品と組み合わせて強度を高めることも考えられる。また、3Dプリンターでは立体モデルの( )によってコストや造形時間が変化するので、単純形状で体積が( )部品などは既存工法で造って組み合わせた方が良い場合もある。切削加工によって削る量を減らすために、( )にするという取り組みは以前から行われている。3Dプリンターを活用することで、従来よりも( )いレベルでのニアネットシェイプを実現できる。

    部品, μmオーダー, 鏡面, 切削加工, 体積, 大きい, ニアネットシェイプ, 高

  • 29

    ( )とは、切削加工によって削る量を減らすために、素材の形状を最終形状(完成品)になるべく近い状態( )にすること。( )だけでなく、( )・( )などでも使われる。必要なところには( )を付け、取り付け部や精度穴などは後加工にて( )加工します。( )は金型も作らない、究極の( )加工と言える。金属3Dプリンターでは( )があればすぐにでもニアネットシェイプ化が可能。型を作るコストも日数も必要ないので、短納期を実現します。3Dデーターに間違いないのであれば、打ち合わせすら必要ない場合もある。( )はできませんが、( )でのニアネットシェイプ化は( )に軍配があがります。開発サイクルの向上に金属3Dプリンターによるニアネットシェイプ化が進んでいます。

    ニアネットシェイプ(Near net shape), 切削・研磨等の後加工をする必要の無いほどの状態, 金属3Dプリンター, ロストワックス鋳造, 金属焼結, 取り代(仕上げ代), 精密, 金属3Dプリンター, ニアネットシェイプ, 3Dデーター, 大量生産, 試作品, 金属3Dプリンター

  • 30

    ( )とは、必要な( )を保ちながら最軽量の形状を自動で計算させる。指定した材料分布範囲に対して設定した工学的な条件( )に基づき、最適な材料の( )を導き出す、( )の一種である。現在、トポロジー最適化で生成される3Dデータは、( )が主流である。( )とは、設計したい空間にどのように材料を配置すれば最適な構造となるのかを提案してくれる手法です。

    位相最適化(ポロジー最適化), 強度, 設計変数, 密度分布, 構造最適化手法, ポリゴンメッシュデータ(3D CGデータ), トポロジー最適化

  • 31

    前工程として、3Dプリンターに取り込む( )が必要、造形をスタートさせるための様々な条件を( )することが必要。

    3Dデータ, 設定

  • 32

    後工程として、( )と呼ばれる3Dプリンター独特の構造の( )、表面を( )たり( )を高めたりといった処理が必要。

    サポート部, 除去, 磨い, 強度

  • 33

    3Dプリンターの活用プロセスは、前工程として( ),( ),( ),( ),( ),( )のセッティング⇒造形⇒後工程として( ),( ),( )

    3Dデータの入手, 作成, 編集, 3Dプリンター対応のデータ形式への変換, 造形条件の設定, 材料, 立体モデルの取り出し, サポート部の除去, 仕上げ加工や着色

  • 34

    ( )とは、3Dプリンターのように断面形状を積み重ねていくことで立体モデルを造形する手法( )において、立体モデル以外に造形した仮の部分を指す。サポート部は元の( )にない形状で、これをわざわざ造形し、造形完了後に( )する必要がある。サボート部の存在は、造形( )や使用する( )の量、( )にも影響する。サボート部の特性を正しく認識することは、3Dプリンターを導入する際の( )材料にもなり、3Dプリンターの導入効果を( )めることにもつながる。

    サポート部, 積層造形, 3Dデータ, 除去, 時間, 材料, コスト, 判断, 高

  • 35

    サボート部が必要となる第一の理由は、造形中の材料が( )によって落ちないようにするため。基本的に、上に向かってせりだしていくような( )や、ある高さから突然現れる(例:部屋の吊り下げられた電灯)形状では、仮の土台としてサボート部が必要。この他、( )による変形を防ぐためにサポート部を設けることもある。

    重力, オーバーハング部, 残留応力

  • 36

    ( )とは、金属材料に外力を加えるとそれに反発する内力が発生しますが、外力を取り除いた後も内力が多少残る場合があり、これを( )と呼んでいます。たとえば、薄い金属板を曲げていた手を離した際、元の形状まで戻れば残留応力は( )が、戻らず変形が残る場合は残留応力が( )します。また、その残留応力の方向は外力(曲げ)と( )向きになります。

    残留応力, 残留応力, 生じません, 発生, 逆

  • 37

    基本的に( )部等でサポート部が必要だが、ある程度の角度の( )はサポート部なしで造形できる場合もある。造形材料の種類や造形条件(温度や造形ヘッドの移動速度など)にもよるが、例えば、( )法の3Dプリンターでは、垂線(積層方向)から30度くらいまでのせり出しはサポート部なしで造形できる。どの部分にサポート部が必要になるかは、3Dプリンターの付属ソフトウェアなどが自動的に判断し、追加する機能を持つようになってきた。この場合、ユーザーは造形エリアへの配慮(積層方向に対する角度)だけを考えればよいのだが、自せり出し作成されたサポート部の位置や形状が必要十分なものかどうかの判断は必要。例えば、重力に逆らうだけではなく、材料の収縮などによって反りなどの変形が発生するのを抑える為にサポート部を付加する場合もある。サポート部を切断して取り除く場合には、その作業をしやすいか、切断の跡が外観品質などに悪影響を与えないかといったことにも配慮することが必要。

    オーバーハング, せり出し

  • 38

    異なる物性の材料で除去を楽にする。サポート部の材料(サポート材)は立体モデルの造形材料と同じ場合と別の材料を使う場合がある。( )では、造形材料とサポート材は同じになり、基本的に手作業でサポート部を取り除く。立体モデルとサポート部の接続部を細くする等して切り離しやすくするといった工夫が必要。( )の3Dプリンターで1種類の材料しか使えない場合、必然的に造形材料とサポート材は同じで、手作業による除去が必要で、低価格3Dプリンターでは多くの機種で( )を使う。様々な色のABSを用意している3Dプリンターもあるが、たとえ異なる色であっても同じABSを使う限り、サポート部の除去は手作業になる。( )と( )の2種を使える機種では、造形材料としてABSをサポート材としてPLAを使えば、造形後に( )に浸す事でサポート部だけを除去できる。( )で溶ける材料をサポート専用の材料として提供する材料押出法の3Dプリンターもある。( )を採用する3Dプリンターでは造形材料とサポート材を異なる物性とする事でサポート部を除去しやすくする事が可能。( )の3Dプリンターでは、造形材料とサポート材を異なる物性としている。サポート材として提供する材料には様々な特徴があり、①( )で溶かせる材料②( )して溶かせる材料③( )で吹き飛ばせるゲル状の材料、等がある。( )、( )の3Dプリンターでは、未硬化の粉末が造形エリアを埋め尽くす為、サポート部の役割を果たす為、特にサポート形状のデータを用意する必要がなく造形完了後に立体モデルを取り出すと周囲にある粉末の多くは脱落するが入り組んだ内部に残った粉末や表面に付着した粉末を取り除く作業は必要で空気を吹き付けて除去し細かな部分はブラシ等を使って( )で取り除く。( )の3Dプリンターも立体モデル以外の部分がサポート部の役目を果たす。サポート部を気体や液体で吹き飛ばす事はできないので手作業でのサポート除去となる。除去しやすい様にサポート部にも切り込みを入れたり、まとまって除去できる様にサポート部の層間も接着したりの工夫が必要。

    液槽光重合法, 材料押出法, ABS, ABS, PLA, 水酸化ナトリウム水溶液, アルカリ水溶液, 材料押出法, 材料噴射法, 水, 加熱, ウォータージェット, 結合剤噴射法, 粉末床溶融結合法, 手作業, シート積層法

  • 39

    造形可能な形状も変わってくる。サポート部の除去方法は様々。サポート部を手作業で取り除く場合には、サポート部の切り離し部に対して( )などが届くようにする必要がある。逆に言えば、( )などがある形状の造形は難しいということになる。また、切断部が外観品質に影響するようなときには、( )などの仕上げ処理が必要となる。射出成型において( )や( )の位置を気にするように、3Dプリンターでもサポート部の位置が適切になるよう、( )などを調整する必要がある。この点で、サポート部を溶かしたり、吹き飛ばしたりして除去するタイプでは形状の( )が高まる。例えば、( )の内輪と外輪、( )を同時に造形したり、球体の中に球体が( )になった形状などを造形したりできる。ただし、サポート材を排出する為の( )は不可欠。( )において、鋳造後に砂を取り除くことが必要なことを考えればイメージしやすいかもしれない。サポート部を除去する為に水や空気を立体モデルに吹き付ける場合、その強さによっては、立体モデルの微細部が壊れることもあるので注意が必要。サポート材の排出という観点で特徴的な形状の造形が可能なのが、( )の3Dプリンターである。隙間がない壁に囲まれた密閉空間を持つ形状の立体モデルを造形できる。ある程度の角度まではサポートなしにせり出して造形できる為、サポート材を排出する必要がない。

    工具, 入り組んだ内部, 磨き, パーティングライン, ランナ, 積層方向, 自由度, 軸受, 転動体, 入れ子状, 隙間, 砂型鋳造, 材料押出法

  • 40

    前工程において、3Dプリンターによって立体モデルを造形するには、( )が不可欠。3Dデータを用意するには、自分で3D-CADなどを操作して作成するだけでなく、( )を使って実物の形状を取り込んだり、( )からダウンロードしたりすることでも入手できる。目的とする形状の3Dデータが用意できても、すぐに3Dプリンターによる造形が可能になるわけではない。3Dプリンターの性能に応じて、例えば板厚を調整したり、不要な形状を削除したりといった( )が必要。サポート部に関しては、3Dプリンターの付属ソフトウェアの( )機能を使ってもよいが、より高精度かつ高効率で造形する為には、3D-CADなどを使って( )しておく必要もある。ただし、3Dプリンターによってはサポート部の形状データを外部から読み込むことができない機種もある。3D-CADなどで編集した結果をファイルに保存し、3Dプリンター本体に( )したり、3Dプリンターのメーカーなどが提供する( )で読み込んだりする。3Dプリンターの機種によって対応するファイル形式は異なっているので、3D-CADなどで保存する際に適切な( )を選ぶか、( )を使用する。3Dプリンターの専用ソフトウェアで読み込んだ後は、実際に3Dプリンターを動かす為の( )が作成される。具体的には、3Dデータにサポート部の形状を付加して、( )を実行する。造形方法に応じて、各駆動部や発熱部などを制御するデータが生成される。この際、造形エリア内に立体モデルを配置する( )や( )、( )、( )などを設定する。同時に、目的の材料カートリッジや造形プレートの準備など、( )もしておくことも重要。最後に、制御データのファイルを( )経由などで3Dプリンター装置本体に読み込ませるか、パソコンからオンラインで( )し、3Dプリンターで造形を開始する。

    3Dデータ, 3Dスキャナー, Webサイト, 編集作業, 自動設定, 編集, 転送, 専用ソフトウェア, ファイル形式, データ変換ツール, 制御データ, スライス化(断面形状の作製), 向き, 大きさ(縮尺), 積層厚さ, 中実部の埋め方, ハードウェアのセッティング, USBメモリー, 転送

  • 41

    サポート部と呼ばれる3Dプリンター独特の構造の除去、表面を磨いたり強度を高めたりといった( )が必要。造形が完了した立体モデルを( )ところから始まる。造形プレートと強固に接合している場合もあり、造形方法に応じた処理が必要である。その後は、( )を実施し、必要に応じて( )や表面の仕上げ、強度を増す為の処理などを行う。近年では、限られた造形方法ではあるが( )の表現力を持った3Dプリンターも増えている。立体モデルの造形を( )などに依頼する場合のコストは( )くなるが、後工程での( )が減ることや、3Dデータで設定した( )と( )を忠実に反映できるというメリットがあるので、目的に応じて利用を検討したい。

    後処理, 取り出す, サポート部の除去, 着色, フルカラー, 出力ビューロー, 高, 手間, 位置, 色

  • 42

    3Dプリンターを所有して定期的に活用していく上では、3Dプリンターの( )にも配慮が必要。前工程や後工程に付随する作業として( )や( )などは造形品質に影響してくる。粉末材料を使う3Dプリンターでは、例えばレーザーの出力が落ちないように( )をこまめに実施することが必要な場合がある。これらメンテナンスに関わる作業は3Dプリンターを所有していればこそ必要な作業である。

    メンテナンス, 造形テーブルの洗浄, 材料の保管, 清掃

  • 43

    3Dプリンターは、3Dデータをスライスした断面データに基づいて立体モデルを造形するが、断面形状を硬化する方法や断面同士を結合する方法は多岐に渡る。この為、使用できる造形材料は造形方法によって異なる。具体的には、石こうの粉末や砂材料のような無機物、鉄、アルミニウム、チタンといった( )から( )樹脂、()樹脂のワイヤーや粉末などの材料が3Dプリンターでつかわれている。造形材料は、多種・多様にわたっているが、現状の工業製品の材料を十分にカバーするまでには至っていない為、今後の材料開発が期待されている。

    金属粉末, 液状光硬化性, 熱可塑性

  • 44

    材料押出の材料は、熱可塑性樹脂の( )、( )。特徴は、( )から( )まで。

    ワイヤ(フィラメント), ペレット, 汎用ブラスチック, スーパーエンジニアリングプラスチック

  • 45

    液槽光重合法(光造形)の材料は、( )。特徴は、( )、( )、( )型な立体モデルを造形できる。

    液状光硬化性樹脂, 高精度, 高精細, 大

  • 46

    材料噴射法の材料は、( )、( )など。特徴は、多彩な表現、( )。

    液状光硬化性樹脂, ワックス, フルカラー

  • 47

    結合剤噴射法の材料は、( )、( )、( )、( )、( )。特徴は、( )、石こうでは( )が可能。

    石こう, 砂(自然砂、人工砂), セラミック, 金属の粉末, 水系バインダー, 高速, フルカラー

  • 48

    粉末床溶融結合法の材料は、( )、( )。特徴は、( )の材料を使える。

    熱可塑性樹脂(PA12、PSなど), 金属(SUS、Ti、Al、Co-Crなど)の粉末, 最終製品

  • 49

    シート積層法の材料は、( )、( )。特徴は、紙では( )が可能。

    紙, 金属のシート, フルカラー

  • 50

    指向エネルギー堆積の材料は、( )、( )。特徴は、既存の部品への( )、( )が可能。

    金属の粉末, ワイヤ, 追加造形, 混合造形

  • 51

    現状では、3Dプリンターの材料として最も大きな比重を占めるのは( )である。7つの造形方法のうち、熱で溶けたり光で固まったりという樹脂の性質を前提とした造形方法が多く用いられている。樹脂には、天然樹脂と合成樹脂がある。( )は、主に植物の樹液に含まれる不揮発性の固形又は半固形の物質(例えば松脂や琥珀など)である。一方の( )は、石油の精製工程で分離される「( )」が原料である。この「ナフサ」に熱を加えて分解・分離・精製することで「( )」「( )」「( )」などの石油化学工業の基礎原料を生産している。このうちエチレンやプロピレンなどを「( )」と呼び、これらのモノマーを加熱、加圧などにより重合させ( )とする。このポリマーが( )とも呼ばれる。合成樹脂は「熱可塑性樹脂」と「熱硬化性樹脂」の2種類に大きく分類される。( )は、チョコレートのように熱を加えると軟らかくなり、冷えると固まり熱を加えると再び軟らかくなるという性質がある。一方の( )は、熱を加えると固くなり、一度固まると再び熱を加えても軟らかくならない性質がある。( )はさらに、結晶性樹脂と非結晶性樹脂に分かれる。結晶性樹脂と非結晶性樹脂の分類は、分子の配列構造の違いに基づく。( )は、高分子鎖の配列構造が規則正しい樹脂であるが、一般的には結晶部分と非晶部分が混在している。結晶部分では光が散乱するので透過率が( )くなる。一方の( )は、高分子鎖がランダム状であり、一定の配列をとっていない。結晶性樹脂と比べ透過率が( )い。耐熱性・耐候性などの違いに基づいて、汎用プラスチック、エンジニアリングプラスチック(エンプラ)、スーパーエンジニアリングプラスチック(スーパーエンプラ)と分類する方法もある。( )は耐熱性が一般的に低い為、これを改善したものが( )であり、耐熱温度が100℃以上のものを指す。さらに耐熱性が150℃以上のものを( )と言う。

    樹脂, 天然樹脂, 合成樹脂, ナフサ, ベンゼン, エチレン, プロピレン, モノマー:単量体, ポリマー(重合体), 合成樹脂(プラスチック), 熱可塑性樹脂, 熱硬化性樹脂, 熱可塑性樹脂, 結晶性樹脂, 低, 非結晶性樹脂, 高, 汎用プラスチック, エンジニアリングプラスチック(エンプラ), スーパーエンジニアリングプラスチック(スーパーエンプラ)

  • 52

    結晶性樹脂の汎用プラスチックは、( )樹脂の( )樹脂の( )樹脂。( )、( )、( )。

    合成, 熱可塑性, 結晶性, PVC(ポリ塩化ビニル), PE(ポリエチレン), PP(ポリプロピレン)

  • 53

    合成樹脂の熱可塑性樹脂の結晶性樹脂。( )、( )、( )、( )。

    POM(ポリオキシメチレン、ポリアセタール), PA(ポリアミド), PET(ポリエチレンテレフタレート), PBT(ポリプチレンテレフタレート)

  • 54

    合成樹脂の熱可塑性樹脂の結晶性樹脂。( )、( )、( )。

    PPS(ポリフェニレンサルファイド), PEEK(ポリエーテルエーテルケトン), LCP(液晶ポリマー)

  • 55

    合成樹脂の熱可塑性樹脂の非晶性樹脂。( )、( )。

    ABS(アクリロニトリル・ブタジエン・スチレン), PMMA(ポリメチルメタクリレート)

  • 56

    合成樹脂の熱可塑性樹脂の非晶性樹脂。( )、( )。

    PPE(ポリフェニレン・エーテル), PC(ポリカーボネート)

  • 57

    合成樹脂の熱可塑性樹脂の非晶性樹脂。( )、( )。

    PES(ポリエーテルスルホン), PEI(ポリエーテルイミド)

  • 58

    合成樹脂の熱硬化性樹脂。( )、( )、( )、( )、( )、( )。

    エポキシ, メラミン・フォルムアルデヒド, フェノール・フォルムアルデヒド, ポリウレタン, ユリアフォルムアルデヒド, 不飽和ポリエステル

  • 59

    「ものづくり」の流れは、①( )、②( )、③( )、④( )の順。

    商品企画・デザイン, 製品設計, 試作・評価, 生産

  • 60

    3Dプリンター用途の大別は、①デザイン通りのものかどうか確認するための( )、②製品開発のための( )、③射出成型などのための( )、④( )、⑤( )に分類される。

    形状確認, プロトタイピング(試作), ツーリング(型関連), 最終製品, その他(研究開発など)

  • 61

    石こう粉末の用途は、( )。目的は、( )、( )、( )。

    試作、その他, 形状確認, 教育, 研究

  • 62

    液状光硬化性樹脂の用途は( )。( )。( )。目的は、( )。( )。( )。( )。( )の立体造形で利用する開発が進んでいる。

    試作, Tooling(型関連), 最終製品, 形状確認, 機能試験、嵌合, 型、鋳造マスター, 歯科応用, セラミック

  • 63

    熱可塑性樹脂(粉末、ワイヤ)の用途は、( )。( )。その他。目的は、( )。( )。( )。( )。( )。( )等のPA粉末が普及しているが、近年では高性能で付加価値の高い( )等の( )へ関心が高まっている。

    試作, 最終製品, 形状確認, 機能試験、嵌合, 樹脂製品, 治具, 教育、研究, PA12, PEEK, スーパーエンジニアリングプラスチック

  • 64

    紙の用途は、( )。目的は、( )。

    試作, 形状確認

  • 65

    金属粉末の用途は、( )。( )。( )。目的は、( )。( )。( )。( )。( )。( )が求められる部品の製造へと直結する。

    試作, Tooling(型関連), 最終製品, 機能試験、嵌合, 金属型, 金属製品, 歯科応用, インプラント, 強度

  • 66

    自然砂、人工砂の用途は、( )。目的は、( )。

    Tooling(型関連), 砂型

  • 67

    歯科応用の用途は、( )。目的は、( )。

    最終製品, 歯科応用

  • 68

    バイオインク、iPS細胞の用途は、( )。目的は、( )。

    最終製品, Bio3DPrint

  • 69

    3Dデータの取得方法①3D-CADや3D-CGを使って3Dデータを作成( )する方法。②実物の形状を( )で読み込む方法。③インターネット上のWebサイト等から( )する方法。

    モデリング, 3Dスキャナー, ダウンロード

  • 70

    モデリング(3D-CAD)のポイントは、( )等、製造業で主に使用されることが多い。メリットは、寸法で管理された( )が作成できる。デメリットは、( )が必要。もともと機械設計等に使われるソフトウェア。3次元の仮想空間上に、X方向、Y方向、Z方向(縦・横・奥行)のある立体的な形状を作っていき、正確な寸法を入れることにより、( )な形状をモデリングできる。近年の3D-CADでは、( )を作成し、3Dプリンターで造形する為の( )にして保存する。ソリッドモデルは、ある平面に基本となる形状を描き、それを( )たり、( )させたりすることによって立体形状を作製する。ソリッドモデルを表現する方法として代表的なものには、「境界表現」(B-Rep:Boundary Representation)と「CSG」(Constructive Solid Geometry)がある。( )は、つなげたサーフェス面のどちら側に物体が実在するかの情報を付加したものであり、( ) はプリミティブと呼ばれる基本形状(直方体、円柱、多角柱、球、錐体)の組み合わせにより表現されるものである。

    設計・開発・デザイン, データ, ソフトウェア操作スキル, 精密, ソリッドモデル(中身が詰まった状態), ファイル形式, 押し出し, 回転, 境界表現, CSG

  • 71

    モデリング(3D-CG)のポイントは、( )や( )作成時に使用されることが多い。メリットは、( )を得意とする( )的なデータが作成できる。デメリットは、( )が必要。アニメーションやゲームソフト等で使用されることが多く、自由曲線や複雑な曲面を得意とするソフトウェア。粘土をつまんで引っ張ったり、押し込んだりするような感覚でモデリングできるものが多く、表面の( )で表現される。3Dプリンターでデータ活用する為には、サーフェス面を隙間なく貼り付け、( )による厚み付けが必要である。それにより本来持っていなかった物体の内部と外部が明確となる。その後、3Dプリンターで造形する為の( )にして保存をする。

    アニメーション, ゲームソフト, 滑らかな曲面, 感覚, ソフトウェア操作スキル, サーフェス, ソリッド化, ファイル形式

  • 72

    3Dスキャン(スキャナー・修正用ソフト)のポイントは、設計やその物体の寸法が不明でも( )を得られる。メリットは、( )や( )がなくてもデータが作成できる。デメリットは、造形によって( )できない場合がある。( )により精度にばらつきがある。基本の設計図はないがモデル本体がある場合や、モデル本体はあるが曲面が多く寸法が取りにくい形状の場合など、最初から( )をするより、3Dのデータを取得する方が効率的な場合がある。( )を照射したり( )を対象物の凹凸に当てたりして3次元の( )を複数取得し、その座標データをパソコンに取り込む。取得されたデータは「( )」となり、付属のソフトを使用して三角面の集合体「( )」に変換することにより( )となる。データを読み込み、点群データをポリゴンデータにしてもそのまま3Dデータとして使用することは難しい。スキャンデータにはデータの抜けや空間上の( )がある為、付属のソフトウェアや市販のソフトウェアを使用して、( )や( )を行う。( )として形状の寸法値を重視する場合は、取り込んだデータの寸法値を3D-CADにて修正をする為、3D-CADの操作が必要になる。3Dスキャナーには、対象物の表面に接触させる( )と、対象物から離れた位置から測定できる( )の2つがある。さらに、広義に(3Dデータを取得するという意味で)は3Dスキャナーの範疇に入るが、表面ではなく内部の形状まで測定できるCTスキャナーもある。非接触式の3Dスキャナー。非接触式の3Dスキャナーには様々な方式があるが、代表的な方式としては「( )」と「( )」がある。

    3Dデータ, CADの知識, スキル, スキャン, スキャナー, モデリング, レーザー, センサー, 座標データ(X,Y,Z), 点群データ, ポリゴンデータ, 3Dデータ, ノイズ, データの修正, ノイズの除去, リバースエンジニアリング, 接触式, 非接触式, レーザー光タイプ, パターン光タイプ

  • 73

    3Dスキャナー(3Dデジタイザ、3次元測定器)。接触式。計測位置は、スタイラス形状の測定。測定方法は、( )を接触させ読取。接触式の3Dスキャナー。( )や( )を対象物に当てながら、座標を測定する。その為、精度が( )いといったメリットがあるが、その分、測定に時間がかかり、測定者の( )によって測定誤差が大きくなることがある。また、入り組んでスタイラスやプローブが入り込まない対象部位の計測が難しく、( )に制限もある。

    表面, スタイラス(測定子), プローブ(深針), 高, 技術力, 測定範囲

  • 74

    3Dスキャナーの非接触式(レーザー光タイプ)の測定器。計測位置は、( )の測定。測定方法は、( )、( )を走査し( )を取得。( )は対象物に( )状のレーザー光を当て、その対象物から( )するレーザー光をセンサーで取得し、( )の原理で対象物との距離情報を入手することにより計測する。非接触式の3Dスキャナーは、光の反射を利用しデータを取得する為、光の( )する透明素材や、( )のように光を反射するものには向かない。その為、事前に( )等で( )や( )を抑える必要がある。しかし、昨今では波長の( )高輝度の( )色LEDや( )などを用いて透明や光沢面を処理なしにスキャンできる機種も登場している。また、対象物自身の陰になるような内側の形状(死角部分)や、深いねじ穴等光が届かない部位は、データ取得ができない。この為、データの( )部分が発生する。その場合は専属のソフトウェアを利用して修正する必要がある。

    表面形状, レーザースリット光, ポインタ, 座標位置情報, レーザー光タイプ, スリット, 反射, 三角法, 透過, 鏡, パウダー, 光の透過, 過度の反射, 短い, 青, 平面発光レーザー光, 欠損

  • 75

    3Dスキャナー(3Dデジタイザ、3次元測定器)。非接触式。計測位置は、表面形状の( )測定。測定方法は( )を( )で撮影し、画像解析によって座標位置情報を取得。( )は、縞模様等のパターンを、変化させながら対象物に投影し、画像処理することで、スキャナーから対象物までの( )を計測する。レーザー光と比較して速く測定が行えるといったメリットがあるが、( )でないと計測ができない。非接触式の3Dスキャナーは、光の反射を利用しデータを取得する為、光の透過する( )素材や、鏡のように光を( )するものには向かない。その為、事前に( )等で光の透過や過度の反射を抑える必要がある。しかし、昨今では波長の短い( )の青色LEDや( )などを用いて透明や( )面を処理なしにスキャンできる機種も登場している。また、対象物自身の陰になるような内側の形状(死角部分)や、深いねじ穴等光が届かない部位は、データ取得ができない。この為、データの欠損部分が発生する。その場合は専属のソフトウェアを利用して修正する必要がある。

    パターン光(縞模様)の歪み, CCDカメラ, パターン光タイプ, 距離, 暗所, 透明, 反射, パウダー, 高輝度, 平面発光レーザー光, 光沢

  • 76

    CTスキャナー。非接触式。計測位置は、内部形状の測定。測定方法は、( )をデジタル信号にしてコンピュータで計算させデータを取得。( )を対象物に照射して、対象物の内部構造を把握する手法である。医療関連で使用されることが多く、( )や( )等の3Dデータを取得できる。製造業では部品の( )や複雑な( )の欠損、( )による故障原因の解析に使用されることがある。

    X線の透過量, X線, 骨, 臓器, 内部検査, 内部構造, 摩耗

  • 77

    ダウンロード(Webサイトから入手)のポイントは、Webサイトには( )に関わらずアップされており、( )により入手できる。メリットは、( )や( )がなくてもデータが得られる。デメリットは、本当に自分の欲しいものが見つかるとは限らない。3D-CADや3D-CGには、それぞれ無料で配布されているパーソナル用ソフトウェアから、数百万円するビジネス用ソフトウェアまで多種あり、それぞれに( )や( )等の差がある。無料版では、有料版に比べて機能に( )がかけられていたり、( )が決められていたりする場合がある。有料版であっても、3Dプリンターで読み込める( )で出力できない場合もある。その場合は、( )のソフトウェアが必要となる。3Dプリンターの普及に伴い、( )には自社製品のコマーシャルの為の3Dプリンター用データがアップロードされている。また、( )では法人や個人の作成した3Dプリンター用データがアップロードされ、利用されている。データをダウンロードする際には、有償の場合と無償の場合がある。無償であっても、そのWebサイトに( )する必要がある場合が多い。データ形式は、( )が多いが、中には( )対応のデータ形式もある。Webサイトからダウンロードしたデータを利用する際には、それぞれのWebサイトの利用規約を確認した上で使用する。

    有償無償, ダウンロード, CAD, スキャナー, 機能, 得意分野, 制限, 使用期間, ファイル形式, ファイル変換用, 法人サイト, 投稿共有サイト, ユーザー登録, STL, カラー

  • 78

    ( )によるデータ生成は、3Dスキャナーを用いずとも3Dデータを生成する方法がある。( )や( )の画像データを、対象物の複数方向から撮影してソフトウェア上で合成する( )と呼ばれるデータ生成方式がある。いくつもの( )から撮影した画像データから共通する特徴点を抽出後、( )による方式で撮影位置を特定し3Dデータを生成する。( )は従来非常に時間がかかる為、一般的ではなかったが、パソコンの性能アップによる計算速度の向上で新しい技法として浸透し始めている。ただし、( )の概念がない為、正確な( )を求める目的には不向きである。フォトグラメトリーによって生成されたデータは大きさの概念はないものの、入力された画像データの( )のクオリティを保持することができる為、( )に似た非常にリアルなデータを生成することが可能であり、( )を用いて出力することで非常にリアルなカラー3Dモデルを比較的( )い手間で生成することができる。

    フォトグラメトリーそん, スマートフォン, デジタルカメラ, フォトグラメトリー, 方向, 写真測量, 写真測量方式, 大きさ, 寸法精度, カラーデータ, CG, フルカラー3Dプリンター, 少な

  • 79

    3Dプリンターで造形する入力データは、対応するファイル形式に( )する必要がある。3Dプリンターが対応する代表的なファイル形式は、( )、( )、( )、( )、( )、( )、( )。

    変換, STL, VRML, 3DS, OBJ, PLY, AMF, 3MF

  • 80

    STLの拡張子「( )」正式名称を日本国内では「Standard Triangulated Language」と表記する場合があるが、海外では「Stereo lithography」と表記している。米国の( )社によって開発されたファイル形式で3Dプリンターで造形する( )な入力ファイル形式。三角形の頂点の座標(x,y,z)と、垂直方向(法線ベクトル)によって定義された( )と呼ばれる三角形の集合( )により、三次元の立体を表現している。STL形式は、色や材料等の情報を持たない為、形状の表現のみとなる。STLには、( )と( )がある。アスキー形式の書式は、solidで始まりendsolidで終わる。その中に、facetからendfacetを1つの組として1facetを表現する。1facetの中は、法線方向を表す( )と( )と( )で囲われたvertexで三角形(ファセット)を構成する各々の座標(x,y,z)を表している。なお、( )をつなぐ線が左回りの場合が( )面を表し、右回りが( )面を表す。アスキー形式のSTLファイルは、( )等で編集することが可能だが、ファイルサイズが非常に大きくなる為、バイナリ形式の使用を推奨する。( )、( )、( )、( )等形状が不完全な場合は、3Dプリンター付属のドライバソフトでSTLファイルを読み込むとエラーが表示される場合がある。軽微なエラーは、ドライバソフトの簡易修正機能でも修正できることもあるが、正確に修正するには、専用の編集ツールを利用するか、STLデータを作成する際に使用した3D-CAD等で、元データを修正する必要がある。3D-CADによっては、3Dモデルの( )を作成する方向により、表面と裏面を区別できるようにデータとして保持するものもあり(表面:反時計回り)、STLファイルに変換して3Dプリンター付属のドライバソフトウェアで読み込んだ段階で、表面/裏面の混在によるデータエラーが発生する場合がある。その際はエラー部分をチェックし、CADデータの面方向を変更してから、再度STLファイルに変換するほうが効率的である。

    .stl, 3D Systems, 標準的, ファセット, ポリゴン, アスキー(ASCII)形式, バイナリ(BINARY)形式, normal, outer loop, end loop, vertex, 表, 裏, テキストエディタ, 交差(ファセット同士がクロスしていて閉じていない), 反転(法線方向が逆), 重複(ファセットの接点が他のファセットと同じ値), 欠落(ファセット間に隙間がある), サーフェス

  • 81

    VRMLの拡張子「( )」「Virtual Reality Modeling Language(仮想現実モデリング言語)」の頭文字。Webサイト上で( )を表現する為のファイル形式として開発された。Webブラウザ上で利用されることを前提に設計されており、( )に加え、色や画像による( )、光源による( )や( )等の情報を持つ。その為、ファイル容量は( )なる事が多い。VRMLファイルは( )形式で記述される。また多くの3次元モデリングツールには、( )形式での保存機能が付いている。

    .wrl, 3D-CG, ポリゴンメッシュデータ, テクスチャ, 明るさ, 音, 大きく, アスキー, VRML

  • 82

    3DSの拡張子「( )」「( )」( )社の「3D Studio」(現在は「3D Studio Max」、「3ds Max」)というソフト用のファイル形式。3D-CGの( )として使用される事が多い。( )と同じように色情報を含む各種情報を持つ。ただし( )の数に制限があり、VFMLよりファイル容量を( )くする事ができる。ファイル自体は( )形式である。

    .3ds, .max, Autodesk, 中間ファイルフォーマット, VRML, ポリゴンメッシュ, 軽, バイナリ

  • 83

    OBJの拡張子「( )」( )社が策定した「( )」というファイル形式。3D-CGの( )として、よく使用されている。STLファイルと同じ様に頂点位置(座標)と法線ベクトルで表記され、( )形式の為、修正がしやすい。STLとの違いは、同時に別ファイル( )をもち、3D-CGに必要な( )や( )、( )等のデータを定義する事ができる。

    .obj, Wavefront, Advanced Visualizer, 中間ファイル, アスキー, MTL形式, 色, 発光, テクスチャ

  • 84

    PLYの拡張子「( )」( )によるオープンソース。PLYは「Polygon」の略語。STLと同じくアスキー(ASCII)形式とバイナリ(BINARY)形式がある。色を含むポリゴンファイルの中では柔軟性が( )く研究、学術で使用される事が多い。

    .ply, スタンフォード大学, 高

  • 85

    AMFの拡張子「( )」STLの弱点を補う為に、( )と( )によって開発された新しい( )。AMFは「Additive Manufacturing File Format」の頭文字。AMFは、異なった材料を組み合わせて一度に造形させることや、グラデーションを表現させる( )情報等を持つ事ができる。STLと同じ様に、三角形の( )で表現され、STLでは持つ事ができない色、材料、テクスチャ等様々な情報をもちながら、かつファイルサイズを( )する事ができる様工夫されている。AMFファイルは、STLファイルの書式を完全に含む事ができ、さらに( )等補助的な情報も記述する事ができる。

    .amf, ASTM, ISO, データフォーマット, マルチカラー, ポリゴンメッシュ, 小さく, アセンブリ

  • 86

    3MFの拡張子「( )」( )年に( )社や( )社等大手企業が一体となって開発し提唱した新しいフォーマットで、( )が紙に印刷するのと同じ様に3Dデータを扱える事が目標としたデータ形式である。( )同様にデータ内部に三角形の( )と、( )、( )、( )等様々な情報を格納しているがAMFよりも( )いのが特徴で、3Dプリンターに限らず他の( )でも使用できるといった将来性のあるデータ形式である。AMFも3MFも国内の( )で扱えるところも増えており、次世代のフォーマットとして活用されるものとして期待されている。

    .3mf, 2015, マイクロソフト, オートデスク, Windows, AMF, ポリゴンメッシュ, 色, 材料, テクスチャ, 軽, 工作機械, 3Dプリントビューロー

  • 87

    3Dプリンターで3Dデータを読み込むには、3D-CAD等で、3Dプリンターが認識できるファイル形式に書き出す必要がある。最も一般的なファイル形式は「( )」という形式で、3次元の立体を小さな三角形( )の集合として表現している。STLファイルに書き出す際の( )の設定が曲面の粗さや細かさを左右し、造形物の仕上がりに影響する。低解像度の場合は、STLを構成する各三角形が( )なり、低すぎると滑らかな表面や微細部分を表現できない。逆に高解像度の場合は、精細なデザインが表現可能になるが、その分ファイルデータサイズは( )なり、処理が( )くなってしまう。また3Dプリンターの仕様や素材によって、造形できる細かさには限度がある為、解像度の設定には注意が必要である。

    STL, ファセット, 解像度(ファセットの数), 大きく, 大きく, 遅

  • 88

    造形開始前の設定(造形位置)について。ドライバソフトに造形データを読み込んだ状態では、必ずしも造形物が( )上の最適な位置に配置されるわけではない。造形物が造形プラットフォーム上で( )になるよう自動で配置される機能を利用するか、( )で移動する必要がある。ただし、各メーカーの3Dプリンター毎に( )があり、X軸やY軸沿い等中心以外に配置されることもあるので、注意が必要である。複数の造形物を一度に造形する場合は、造形物がプラットフォーム上に( )様配置する。並べた造形物が( )すぎると造形エラーになる事があるので、3Dプリンターの( )を確認する。また、3Dプリンターによっては複数個を( )方向に積み上げることもできる。

    造形プラットフォーム(造形エリア), 中心, 専用コマンド, 造形推奨位置, 重ならない, 近, 推奨幅, Z

  • 89

    造形開始前の設定(造形方向)について。造形物を造形プラットフォーム上に配置する際、どの面を上にするか等造形物の向きの検討も必要。造形物の形状、デザイン性、コスト、造形時間等により、いくつかの設定がある。①形状重視の場合。円筒形(パイプの様に中が空洞の形状)の造形物の場合、積層方向に対し、( )向きに置くと自重により( )になる事がある。その為、横向きではなく縦向きに置く、又は角度をつけた斜め状態での配置をする等、円筒形の直系や全体の長さ等により配置方法を変える。長方形等の場合、中が詰まった状態の造形物は、造形物が硬化する時に起きる( )量の差により、底が湾曲(船底型)する事がある。その為、造形物の中を( )化し収縮を弱める事や、造形物を造形プラットフォームに対し角度をつけた状態で作成する事により、積層毎の収縮率を変える等を検討する。収縮率に関しては、ヘッドの動作方向又は造形プラットフォームの動作方向により変わる。さらに造形材料の特性による( )/収縮もあるので、各3Dプリンターメーカーの収縮率( )値を参考にするとよい。②デザイン性重視の場合。どのタイプの3Dプリンターでもサポート部が付いている面と付いていない面では、出来上がりに差が出る。サポート部が( )方がより良く仕上がる。その為、デザイン重視のモデルの場合は、その面を( )向きにしてサポート部が付かない様に造形する。③コスト重視の場合。コスト重視の場合、造形する際に使用するサポート材の量を( )事により、コストは削減される。ほとんどの3Dプリンターは( )でサポート部が付く。その為、積層する方向を変える事によりサポート材の量を減らす事が可能。自動でサポート部が付かない場合は、サポート部を付けるところを自分で選択する事が可能となるが、造形物の自重に対しサポート部が不足して形状が崩れる事や、デザインに影響を受ける部分にサポート部が付いてしまう事がない様に、サポート部を付ける量や場所に注意が必要。また、造形物の中を( )化(中抜き)する事も造形材料の使用料を減らす事ができ効果的である。( )の3Dプリンターの場合は、造形前に中抜きとして( )や( )形状を選択する事ができる。④時間重視の場合。時間重視の場合、3Dプリンターの造形方法や積層解像度により造形時間は変わる。( )方向に高さが出ない様に配置すれば造形時間を短縮できる。他にも、配置する場所や造形の向きにより変化する。造形時間は付属のドライバソフトウェアにより確認できる。また、造形の積層解像度の値を( )することによって時間短縮を図ることができる。

    横, 楕円, 収縮, 空洞, 膨張, 参照, 付いていない, 上, 減らす, 自動, 空洞, 材料押出(熱溶解積層)法, ストレート, ハニカム, Z, 大きく

  • 90

    造形開始前の設定(拡大と縮小)について。3Dプリンターでは造形物を拡大/縮小し造形できる。拡大できるサイズは造形エリア内であり、縮小する場合は、3Dプリンターの精度により( )や( )など表現の限度がある為、事前に確認が必要。複数の部品で構成され、可動部分がある立体モデルを一体造形する場合、その3Dデータを縮小する事により部品間の隙間が狭くなり、可動部が( )なる事もある。

    最小肉厚, 高さ, 動作しなく

  • 91

    造形開始前の設定(コピー)について。読み込んだファイルデータをコピーして複数個を( )に造形する事が可能。3Dプリンターによっては( )方向に積み上げて造形する事もできる。

    同時, Z

  • 92

    造形開始前の設定(積層解像度)。読み込んだ造形データを造形する際に( )を設定する。選択できる積層解像度の値は、( )等、3Dプリンターの仕様による。微細な造形物や滑らか曲面を表現するには、( )等細かな解像度で造形する。ただし造形に時間がかかる。反対に( )等大きな数値を選択すれば短時間での造形が可能となるが、造形に粗さが目立ち、微細な表現は造形できずに消えてしまう事がある。また、解像度の値(μm)が造形の最( )厚みではない事を理解する必要がある。使用する3Dプリンターにより最( )肉厚の限度がある事は記載したが、使用する材料にも最適な肉厚があり、材料によっては小数点以下の厚みから数mmまで、出来上がりの最小肉厚に幅ができる。なお、造形の面積により最適な厚みも変わる。面積が( )くなればなるほど必要な厚みの数値が大きくなる。垂直壁の肉厚も( )により変わる為注意が必要。

    積層解像度, 16μm、32μm、70μm、100μm、200μm、300μm, 16μmや32μm, 200μmや300μm, 低, 小, 広, 高さ

  • 93

    試作プロセスも変わる。「( )」の延長線上にある3Dプリンターは、試作品を素早く、( )価に手に入れることができ、設計情報を( )し、( )て形状を確認したり、実験で( )を確認したりする用途がある。3Dプリンターによる立体モデル作製の( )や( )は着実に進んでいる。単に従来の試作品の作製手段を置き換えるという発想ではなく、試作の役割そのもの見直すことが考えられる。それが、( )としての利用である。従来は、コストや期間を考えて「試作するほどではない」と躊躇していたようなケースでも、3Dプリンターによって試作する。そのため一度に造れる試作品の数も、修正を加えて造り直す回数も格段に増える。こうして造られた試作品は、従来の試作のように設計がある程度完了した段階で形状や機能を確認するのではなく、設計を決める過程、つまり試行錯誤の段階で使うことができる。モノをベースに多くの人が議論することで理解が深まり、画面上の3Dモデルや図面では気が付かないようなことも指摘できる。ここで大切なのが、モノをベースにする以上、その場に関係者がいる必要があるということである。グローバル化の進展によってITを駆使した遠隔地コミュニケーションの必要性が高まり、活用も進んでいるが、実物を目の前にしたコミュニケーションには及ばない。日本では地理的に近いところに多くのメーカーがひしめいている為、3Dプリンターを使えば、この状況を利点とした新しい開発プロセスが生み出せるはずである。この考え方は、成形・加工を請け負う町工場でも生かすことができる。顧客のアイデアを3Dプリンターで実体化できれば、顧客層を広げやすくなるとともに誤解に基づく手戻りを減らし、結果として顧客満足度の向上につながる。

    ラピッド・プロトタイピング, 安, 実体化, 組み立て, 機能, コスト低減, 時間短縮, コミュニケーション・ツール

  • 94

    大量生産が課題。個別生産であっても製造装置としては生産性が求められる場合があるが、現時点では( )の観点から大量生産に対応しにくいという課題がある。ただし、生産可能な数量が( )可能性はある。数量の( )が時代と共に変わっていくから。例えば、大手( )企業の台湾Hon Hai Precision Industry社(通称Foxconn)が、米Apple社のiPadやiPhoneの金属製筐体を( )加工で造っている。iPadやiPhoneのような大量生産品であれば、( )加工や( )を使うのが一般的。しかし、Foxconnは数万台の工作機械を用意することで、切削加工による( )を実現。このように、単に装置の台数を増やして大量生産に対応するだけでなく、3Dプリンター単体での生産性も高まってきている。3Dプリンターでの大量生産も可能になるだろう。例えば、最近の3Dプリンターでは造形エリアが大きなものが登場している。大きなものを造れるというだけではなく小さなものを一度に造ることにも向いている。造形方法にもよるが段取りや後処理のことを考えれば、造形エリアの中にできるだけ( )の部品を配置し、( )ない回数で造形した方が、トータルでの造形時間が短くなり、かつコストも安くなる。生産性を高める取り組みとして大型化だけでなく様々な技術開発が進んでいる。例えば、( )法の3Dプリンターでは、造形テーブルや造形ヘッドを往復運動させるのではなく、ベルトコンベアーのように造形ゲーブルを高速に動かす方式が開発。多数の( )を固定しておき、その下を( )が通貨した際に造形材料を吐出。造形が完了した段階で( )から立体モデルが搬出。造形材料を硬化させる仕組みを増強する方法もある。( )法や( )法の3Dプリンターでは、複数のレーザーを搭載する機種は既に市販されている。同様の考え方を( )法の3Dプリンターに適用し、複数の造形ヘッドを個別制御する方法も研究。既に市販されている材料押出法の3Dプリンターにも複数の造形ヘッドを搭載している機種はあるが、同時に材料を吐出するのは一つ。造形ヘッドの( )は共有している。これに対して、複数の造形ヘッドを独立して個別に制御すれば、造形ヘッドを増やした分だけ造形時間を短縮できる。造形ヘッド同士の衝突を回避しつつ、どう動かすのが最適化か、といった( )がポイント。( )法でも、高速化の研究は進んでいる。同方式の3Dプリンターでは、既に硬化した樹脂をタンク下面から引きはがす工程がネック。酸素濃度を高くしたり、液面を規制する面を湾曲させたりといった工夫で、これを解決しようとしている。

    スループット, 増える, しきい値, EMS(電子機器受託生産サービス), 切削, プレス, ダイカスト, 大量生産, 多く, 少, 材料噴射, 造形ヘッド, 造形テーブル, ベルトコンベアー, 粉末床溶融結合, 液槽光重合, 材料押出, 駆動機構, 制御プログラム, 液槽光重合の規制液面

  • 95

    最終製品は単品や少量品で。近年の3Dプリンターの用途としての注目が急激に高まっているのが最終製品への適用。特に、試作のような単品や少量品の生産に向いている。金型などを準備する必要がないので初期投資が少なく、生産量の変動への対応も容易。( )や( )などを考える必要がないので形状の自由度が高く、一品ごとに形状を変えるようなカスタマイズも容易。ただし、最終製品の製造に3Dプリンターを活用する為には、現状では実力が不十分。解決しなければならない課題がある。代表的な課題は①使える( )の種類が限られている事②造形した立体モデルの( )が不十分な事③( )が不十分な事などが挙げられる。これらの条件をクリアできた部分から、製造装置としての活用に向けた試みが始まっているというのが実情。例えば、樹脂系の造形材料では、基本的に( )か( )を使う場合が多い。熱可塑性樹脂では、( )や( )が低価格機向けで広く使われているが、高機能機向けでは( )や( )、( )といった高強度、高耐熱性の樹脂も登場している。航空機部品や医療などの認証を受けた材料なども登場し、( )系の材料開発も進んでいる。このような樹脂の進化は、例えば、ショット数は限られるとも射出成形用の型を造形できるようになってきた背景にある。3Dプリンターで使える造形材料の種類はまだ十分ではない。ゴムに近い物性の造形材料は提供されているがゴムそのものではないので、弾性限界が低くて切れやすい。透明で耐熱性のある材料は( )では提供されているが、熱可塑性樹脂ではそのレベルに達していない。ABSといっても、射出成型で使われる材料と完全に同じ物性というわけではないという点にも注意が必要。構造材などでニーズが高い金属3Dプリンターに関しては、粉末材料の品質向上や造形技術などの進化によって、使える造形材料の種類や実現できる密度などが近年向上している。欧米では、既に航空宇宙分野をはじめ様々な分野での活用が始まっており、国内でも( )がロケットエンジンなどの部品への適用に向けた開発を進めており、実用化例が広がりつつある。金属粉末については、( )合金や( )合金などの新しい合金に対するニーズが高く、粒径の微細化や粒径分布の最適化、( )機能の付加といったことが課題として残る。造形方法が新しいだけに造形した立体モデルの品質の安全性や信頼性といった点で不安を感じるユーザーも多いが、それらを先進ユーザーが解決しつつある。( )材料、( )材料ともに、課題は少なくないが、急激な市場成長が期待される3Dプリンター向けの造形材料には、今後、新規参入や開発投資の増大が見込まれる。

    工具の経路, 型の抜き方, 造形材料, 物性(機械強度など), 精度, 熱可塑性樹脂, 光効果性樹脂, ABS(アクリロニトリル・ブタジエン・スチレン), PLA(ポリ乳酸), PC(ポリカーボネート), PA(ポリアミド), PPSU(ポリフェニルスルホン), 繊維強化樹脂(FRP), 光硬化性樹脂, 国立研究開発法人宇宙航空研究開発機構(JAXA), 高耐熱, 耐食, 防錆, 樹脂, 金属

  • 96

    在庫を持つことが不要に。少量生産への対応が容易な3Dプリンターは、メーカーとユーザーの関係を大きく変えるポテンシャルを持つ。例えば、自社製品の( )の3Dデータを公開し、ユーザーが3Dプリンターで自由に造形できるようにしているメーカーもある。部品の造り手がユーザー側へとシフトすると、メーカー側で在庫を持たなくて済むようになる。このような観点から期待が持てるのが、( )である。例えば、事務機器のメンテナンス部品をメーカーが長時間にわたって保持し続けるコストは低くない。量産が終了し、それほど多くの数量を必要としない製品のメンテナンス部品などは3Dデータとして用意しておく。それを基にユーザーが、必要に応じて、( )などで造形すればよい。これによって、メーカーは在庫を最小化できる。( )などを懸念するメーカーが多いか、部品の機能や破損時の安全性などを総合的に勘案すれば、適用できる部品があるはずである。

    オプションパーツ, メンテナンス部品, 出力ビューロー, 製造物責任

  • 97

    3Dプリンターを活用する方法。①試作品や製品そのものを3Dプリンターで( )する方法、②( )などの型を3Dプリンターで造形する方法、③原型を3Dプリンターで造形した後に( )して製品を得る方法、である。②と③は3Dプリンターで造形した立体モデルを( )接的に利用する。これらでは、造形材料の選択肢が格段に増えるものの、形状の自由度が損なわれる場合がある。②の型としては、例えば、( )を樹脂や金属で造形する。ここで、試作品を成形する為の型(試作型)を3Dプリンターで造形するといった使い方は以前からあった。( )や( )に取り組む企業もある。ここにきて、実製品を成形する為の樹脂型や金型を3Dプリンターで製造する試みが始まりつつある。例えば、樹脂型については、3Dプリンターで使える樹脂材料の強度や精度の向上によって、単純形状の( )量生産品であれば、製品の成形に3Dプリンター製の樹脂型を使える。量産用金型の修正コスト・回数を削減し、納期を短縮する為、3Dプリンターで造形した樹脂型を使って製品と同じ樹脂で試作品を成形して評価するといった使い方である。最近では、樹脂型を使って金属のプレス成形をしたり、( )をしたりといった取り組みも始まっている。金型に関しては、( )法の3Dプリンターに切削加工の機能を付加したハイブリッド機での活用例が増えている。射出成形やブロー成形用の金型において、冷却管を3次元的に複雑に配置することで、( )を高めたものだ。型を直接造形するという点では、( )型を造れる3Dプリンターの利用も広がっている。例えば、粉末材料を( )で硬化させるタイプの3Dプリンターが数社から製品化されており、( )型を使って固めた砂型と同等の物性を持つ立体モデルを造形できる。木型を造る熟練技能者の減少への対応という面もあるが、木型からでは造れないような砂型を、3Dプリンターでは一体造形できる点が魅力だ。原型を3Dプリンターで造るという方法は、実は( )や( )等の分野では既に使われている。( )法によって金属を鋳造する為の( )を造形する等、型に転写する為の原型を造形する。ワックス製の材料や( )性の高い材料を供給する3Dプリンターメーカーもある。

    直接造形, 金型, 転写, 間, 射出成形用の型(製品部の入れ子), ブロー成型, プレス加工の試作型, 少, MIM(金属射出成形), 粉末床溶融結合, 冷却性能, 砂, バインダー, 木, 宝飾品, 歯科技工, ロストワックス, ワックスモデル, 消失

  • 98

    製造装置の一つとして考える。3Dプリンターを様々な種類がある製造装置の一つとして考え、他の製造装置との使い分けや組み合わせを柔軟に考える事で、製造装置としての3Dプリンターの用途は大きく広がる可能性がある。3Dプリンターによって直接造形するだけでなく、型を3Dプリンターで作製して成形する事や、原型( )を3Dプリンターで作製し、型に( )後、成形することが考えられる。これらのうち、自らの製品に最も適した方法を採用する事が求められる。加えて、一つの部品の中で3Dプリンターと他の工法を組み合わせる事も考えられる。例えば、部品の表面性状を高くしたい場合には( )加工と組み合わせる。実際、( )と切削加工を組み合わせるのは常識的な使い方である。切削加工の時間を最小化する為の( )造形と考えれば分かりやすいだろう。この考え方をさらに1歩進めたのが、3Dプリンターによる造形プロセスの中に切削加工を組み込む事である。( )等から、3Dプリンターと切削加工機の両方の機能を持つハイブリッド機が製品化されている。1つの装置の中で複数各地

    マスターモデル, 転写, 切削, 鋳造, ニアネットシェイプ, 工作機械メーカー

  • 99

    使いこなし力を高める。用途の拡大は、材料や装置の技術改良によって進むとみられる。加えて、現状の3Dプリンターの実力を正確に把握すると同時に、( )等の使いこなし力を高める事も大切である。これにより、先んじて3Dプリンターを製造装置として活用できたり、製品の付加価値をより高めたりできる可能性がある。工作機械がそうであるように、同じ装置を導入しても実現できる精度などはユーザーによって異なる。使いこなし力を高める為には、まずは装置の( )を詳細に理解しておく事が必要。( )だけでなく、実際にどのような条件の際に、形状再現性や精度がどうなるか等を押さえておく。自動化されている部分が多い3Dプリンターでも、ユーザーが介入できる( )がないわけではない。加えて、装置を置く( )や( )、( )、サポート部の除去を含めた( )等でノウハウは蓄積できる。このような造形ノウハウをデータに落とし込む上で、今後重要になりそうなのが3Dプリンターで読み込む( )である。現在はSTLが( )だが、これは形状だけしか表現できない。この欠点を解消する為に、新しいファイル形式の標準化が進んでいる。装置を操作する際の設定を、より上流で定義したり、造形条件の設定作業を自動化したりする事が可能になるかもしれない。さらに重要となるのが、自由な発想で設計する、つまり3Dプリンターならではの形状を考え出す事である。これは、最終製品の製造装置として適用する事からこそ可能な取り組みである。金型の冷却水管を例に挙げると、3Dプリンターで造る事で初めて、製品形状に最適な3次元構造にする事が可能になる。従来は直線的な水管を組み合わせるしかなかったが、3次元水管であれば冷却( )を格段に高められる。この際、構造物の物性や精度に関しては従来の成形・加工の水準にこだわるのではなく、3Dプリンターの性能が目的の用途を満足できるかどうかに注目すべきである。そうすれば、3Dプリンターの3Dプリンターの長所を最大限に引き出す事が可能となる。

    造形条件, 基本スペック, カタログスペック, 制御パラメーター, 環境(温度等)の制御, 積層方向, サポート部の付け方, 後処理, ファイル形式, デファクトスタンダード, 性能

  • 100

    材料押出(熱溶解積層)の造形プロセス。立体モデルを固定するプレートに対して相対的に動かす事ができるノズルから材料を押し出す(吐出する)事で立体モデルを造形していく方法。「( )」や「( )」、「( )」と呼ばれる事もある。一般的に、材料としては( )を使い、これをノズルの手前に配置した( )による加熱で溶かす。ノズルから吐出した樹脂は、既に造形してある下の層の樹脂と接触したり、周囲の空気にさらされたりする事で冷やされて固まっていく。吐出された樹脂の( )を外気に頼る為、造形エリアの( )を一定に保つ機能を持った3Dプリンターもある。同方式の基本特許が2009年に切れた事もあり、一気に多くのメーカーが同方式の3Dプリンターを投入し、低価格化が進んだ。近年のパーソナル向けの低価格3Dプリンターの多くで採用されている方法。

    熱溶解積層法, FDM(Fused Deposition Modeling), FFF(Fused Filament Faabrication), 熱可塑性樹脂(高温になると溶ける樹脂), ヒーター, 冷却, 温度

  • 3Dプリンター活用技術検定試験

    3Dプリンター活用技術検定試験

    nishiokaみゆき · 23回閲覧 · 100問 · 2年前

    3Dプリンター活用技術検定試験

    3Dプリンター活用技術検定試験

    23回閲覧 • 100問 • 2年前
    nishiokaみゆき

    3Dプリンターのプロセス

    3Dプリンターのプロセス

    nishiokaみゆき · 75問 · 2年前

    3Dプリンターのプロセス

    3Dプリンターのプロセス

    75問 • 2年前
    nishiokaみゆき

    合成樹脂

    合成樹脂

    nishiokaみゆき · 103問 · 2年前

    合成樹脂

    合成樹脂

    103問 • 2年前
    nishiokaみゆき

    3Dデータ

    3Dデータ

    nishiokaみゆき · 105問 · 2年前

    3Dデータ

    3Dデータ

    105問 • 2年前
    nishiokaみゆき

    解像度

    解像度

    nishiokaみゆき · 42問 · 2年前

    解像度

    解像度

    42問 • 2年前
    nishiokaみゆき

    試作プロセス

    試作プロセス

    nishiokaみゆき · 13問 · 2年前

    試作プロセス

    試作プロセス

    13問 • 2年前
    nishiokaみゆき

    材料押出(熱溶解積層)

    材料押出(熱溶解積層)

    nishiokaみゆき · 99問 · 2年前

    材料押出(熱溶解積層)

    材料押出(熱溶解積層)

    99問 • 2年前
    nishiokaみゆき

    材料押出(熱溶解積層)2

    材料押出(熱溶解積層)2

    nishiokaみゆき · 43問 · 2年前

    材料押出(熱溶解積層)2

    材料押出(熱溶解積層)2

    43問 • 2年前
    nishiokaみゆき

    液槽光重合(光造形)の造形プロセス

    液槽光重合(光造形)の造形プロセス

    nishiokaみゆき · 89問 · 2年前

    液槽光重合(光造形)の造形プロセス

    液槽光重合(光造形)の造形プロセス

    89問 • 2年前
    nishiokaみゆき

    材料噴射

    材料噴射

    nishiokaみゆき · 95問 · 2年前

    材料噴射

    材料噴射

    95問 • 2年前
    nishiokaみゆき

    結合剤噴射

    結合剤噴射

    nishiokaみゆき · 83問 · 2年前

    結合剤噴射

    結合剤噴射

    83問 • 2年前
    nishiokaみゆき

    粉末床溶融結合

    粉末床溶融結合

    nishiokaみゆき · 104問 · 2年前

    粉末床溶融結合

    粉末床溶融結合

    104問 • 2年前
    nishiokaみゆき

    粉末床溶融結合 2

    粉末床溶融結合 2

    nishiokaみゆき · 72問 · 2年前

    粉末床溶融結合 2

    粉末床溶融結合 2

    72問 • 2年前
    nishiokaみゆき

    シート積層

    シート積層

    nishiokaみゆき · 47問 · 2年前

    シート積層

    シート積層

    47問 • 2年前
    nishiokaみゆき

    指向性エネルギー堆積

    指向性エネルギー堆積

    nishiokaみゆき · 37問 · 2年前

    指向性エネルギー堆積

    指向性エネルギー堆積

    37問 • 2年前
    nishiokaみゆき

    3Dプリンターの活用

    3Dプリンターの活用

    nishiokaみゆき · 81問 · 2年前

    3Dプリンターの活用

    3Dプリンターの活用

    81問 • 2年前
    nishiokaみゆき

    ★3Dプリンター2

    ★3Dプリンター2

    nishiokaみゆき · 31問 · 2年前

    ★3Dプリンター2

    ★3Dプリンター2

    31問 • 2年前
    nishiokaみゆき

    問題一覧

  • 1

    3Dプリンターに関する( )や( )、CADデータの( )などの知識レベルが一定の水準に達している者に対して評価・認定する。

    知識, 材料, 取り扱い

  • 2

    3Dプリンターとは、①( )と呼ぶ技術を使った製造装置の名称。②形状が複雑でも、( )や( )がかからないので( )や( )を第一に考えて形状を決めることができるので、従来の常識を捨てて部品の( )することが求められる。3Dプリンターを含めた造り方を全体的に把握した上で、実現できる形状かどうかを考えて( )する。③3Dプリンターで実現できる形状の( )さを最大限に生かそうと思えば、人間が考えられる( )さを越える可能性もある。例えば、コンピュータ・シミュレーションを活用すれば、( )などを実現できる。こうして作成された形状は、細かな部分の寸法までを人間が把握する必要はなく、設計者は( )を実行するに当たっての条件を考えることが求められる。④3Dプリンター本体で造形している最中に作業が必要なことはほとんどないが、その( )と( )が必要。活用する上では( )を把握しておくことが不可欠。どのような形状をどのような条件で造形する場合にどのような( )が必要となるかは、3Dプリンターが採用する造形方法によって異なる。

    3Dプリンティング, 造形時間, コスト, 機能, 性能, 設計, 設計, 複雑, 複雑, 位相最適化, コンピューター・シミュレーション, 前工程, 後工程, サポート部の特性, サポート部

  • 3

    ①現在では、3Dプリンティングは「( )略語で( )・日本語訳で( )ともいう 」とほぼ同義語として使われることが多い。②過去にさかのぼれば、「( )」や「( )」と呼ばれた時代もある。③3Dプリンティングとは、従来の切削加工に代表される( )とは正反対の全く異なる製造技術。④ビジネス戦略としての3Dプリンティングは、様々な( )の組み合わせ、何百もの異なる( )、何千ものブランドやメーカーの集合体が( )を最大化し( )を両立する新しい概念。

    Additive Manufacturing(アディティブ・マニュファクチャリング), AM, 付加製造, 光造形, RP(Rapid Prototyping ), Subtractive Manufacturing(除去製造法), 工程, 技術, 成果, コストダウン

  • 4

    ( )とは、光硬化性樹脂の液面を( )などで走査して選択的に硬化させる造形方法で、現在では3Dプリンターの7つの造形方法の1つであり、この造形方法が( )に実用化された。

    光造形, レーザー, 最初

  • 5

    ( )とは、3Dプリンティング技術による( )による製造方式のことを指す言葉で( )。加工方法には2種類ある。1つは( )を照射して( )を溶かしながら積層する( )式で、DMG森精機やヤマザキマザックが採用したのがスプレー式だ。もう1つは加工台に金属粉を敷き詰めて固めたい部分にレーザーを照射して成形する( )式。速度は( )式、精度は( )式が優れているとされる。

    AM, 積層造形技術, アディティブ・マニュファクチャリン(additive manufacturing、積層造形), レーザー, 粉状の金属, パウダースプレー, パウダーベッド, スプレー, ベッド

  • 6

    ( )とは,3次元物体を形作るために材料を接合して実現する加工法。 刃物で材料を削って3次元物体を作る( )と対比した考え方に 基づいている。 ( )という用語は,AM技術とほぼ同義であるが,ローエンドの( )な装置のことを指す場合が多い。( )は,2012年頃から“3Dプリンター”もしくは“3Dプリンティング”の呼称で広く一般の方々にまで知られるようになり,ブームが始まった当初はデータさえ入れればどんな品物でも作れてしまう「魔法の箱」といった言われ方もされていた。現在ではその反動である種のがっかり感が広がっているということは否めない。しかし,( )を従来とは全く異なる加工技術の1つとしてとらえ,その特徴に合わせた使い方をすれば新たなものづくりの創出も可能で,これまでにそのような用途が散見され始めている。( )では、基本的に立体モデルとなる部分にだけ造形材料を供給するため、( )のような廃棄物はほとんど発生しない。もちろん、( )が必要な場合には、そこが廃棄物となり、精度を高めるために( )する場合もある。しかし、その発生量は比較的少ない。( )よりも実現できる形状の自由度が高く、複雑な形状を造形できる。基本的に、製造個数にかかわらず1個当たりの( )と( )は一定。厳密にいえば造形エリアへの( )に影響は受けるが型による成形ほどは変化しない。つまり、( )が少ない場合には付加製造の方がコストや製造時間におけるメリットが大きくなる。その究極が、1品1品の形状を変える( )。型を使う工法に比べれば( )でも個別生産に対応しやすいが、切削加工用の( )や( )といった工程を考えると、3Dプリンターの方が適している。3Dプリンターは、任意形状の( )に適している。

    付加製造技術(AM技術), 除去加工, 3Dプリンタ, 安価, 付加製造技術(Additive Manufacturing技術), AM技術, 付加製造, 除去製造, サポート部分, 後加工(除去製造), 除去製造, コスト, 製造時間, 配置方法(個数など), 製造個数, 個別生産, 切削加工, データ生成, 段取り, 個別生産

  • 7

    ( )とはラピッドプロトタイピングや3Dプリンターに使用される技術で光硬化樹脂を( )や類似の光源で1層ずつ硬化することによって積層して( )や( )や( )を作成する。( )硬化のため、( )積層法や( )方式に比べて収縮・硬化時のそりは比較的( )い。レーザーが照射された箇所だけが硬化するので、微細形状の再現性は( )に依存します。材料が脆弱であるため、形状によっては、( )での変形があります。( )などの組み付け試験では破損する恐れがあります。造形中にモデルを支えるための( )と呼ばれる構造が必要です。造形前処理として、データ上でサポートを( )する必要があり、また造形後処理としてサポートを( )作業が発生します。

    光造形法(ひかりぞうけいほう), 紫外線レーザー, スケールモデル, プロトタイプ, パターン, 紫外線, 熱溶融, 粉末焼結, 少な, レーザー径, 自重, スナップフィット, サポート, 設計, 取り外す

  • 8

    ( )とは、用途を主眼に使われた言葉で、製品開発で用いられる試作手法である。文字通り、( )に( )することを目的としている。昔は、製造業などで試作品として使われ、( )や( )できると注目された。その後、最終製品の製造としての( )、型や治具の製造を対象とした( )という言葉も出現したが、これは今では立体モデルの使用目的を念頭に置いた用語である。RP を実現する方法として( )以外の技術革新も進み、( )や( )を使う方法が出現し、光造形による造形装置は( )や( )と呼ばれていたが、これらも含んだ総称として( )と呼ぶようになる。( )を使い、直接、部品や型治具を短期間で製作するもの。部品のデザインや使い勝手、性能の確認のために、どうしても「もの」が必要な場合が多い。しかし開発期間の短縮のためには、できるだけ早く「もの=実物」がほしいし量産品にできるだけ近い精度のいいものが要求される。また多少の変更も容易に対応できることが望ましい。このような要求に対して、近年開発されたRPの代表的なものには( )、( )、( )、( )、( )などがある。基本的には2次元断面形状を創生し、それを層状に積み重ねて立体モデルにしていくものである。

    RP, 高速(rapid), 試作(prototyping), 時間, コスト削減, RM, RT, 光造形, 材料押出法, インクジェットヘッド, 光造形装置, 光造形システム, RP装置, 3次元CADデータ, 光造形法, 粉末焼結積層造形法, 熱溶解積層造形法, シート積層造形法, インジェクション造形法

  • 9

    ( )とは、生産とサービス。製品までの圧倒的( )化。顧客ひとりひとりに対応した製品( )。保守サービスの為のパーツの在庫/製品等の( )も不要。工業製品とは違った材質でモデルを製作するために試作品やモデルとしての使用に限定されるが、この手法で製作した製品を直接製品として使用する試み。直接、機械部品や( )として使用するには、材質として( )を使用することができれば最も有望です。各種積層造形のなかで金属を直接使用できる手法は( )です。

    RM(Rapid Manufacturing), 短納期, Mass Customization, 輸送, 金型, 金属, 粉末焼結

  • 10

    ( )とは、開発・設計と生産。( )に柔軟に対応できる。圧倒的な( )化。従来の方法では、困難な( )でも容易に作製。治具/型の( )不要。積層造形を用いて成形用の型を( )く( )く製作することも可能。RT には樹脂型である( )と金属製で大量生産にも使用できる( )があります。

    RT(Rapid Tooling), 設計変更, 短納期, 複雑な型, ストック, 早, 安, ソフトツーリング, ハードツーリング

  • 11

    3Dプリンティング(AM)の本質は、何もない空間に立体モデルの材料を( )していくということ。材料を付加する位置を、3Dデータに基づいて高精度に( )することで、立体モデルを完成させる。

    付加, 制御

  • 12

    ( )とは、3Dデータをスライスして薄い層に分割し、その層を積み重ねていく。スライスした薄い層(断面形状の部分)を( )し、作成した断面形状を( )する方法として断面形状部分にだけ( )や( )を当てて硬化させて層同士を結合したり、層と層を( )などで結合させたり、( )形状部分にだけ造形材料を供給したりする方法がある。どのような形状でも造形できるが、後工程で( )の除去がネックとなり、できないものもある。

    積層造形, 硬化, 積層(上下の層を結合), 光, 熱, 接着剤, 断面, サポート部

  • 13

    国際標準化団体の( )とは、( )。世界最大・民間・非営利の( )。工業規格の( )を設定・発行している。旧称は米国材料試験協会 (American Society for Testing and Materials)。( )年、ASTM規格が国際化したことを反映し改名。1898年に鉄道産業の発展に伴い、レールを製造するための鋼の規格をCharles Benjamin Dudley らが制定したのに始まる。本部はフィラデルフィア近郊のペンシルベニア州ウェストコンショホッケン。主に( )規格と( )規格からなっている。だれでも会費を払えば参加できる。会員数30000以上。( )の方法を大きく7つに分類している。

    ASTM International, アメリカ材料試験協会, 国際標準化・規格設定機関, ASTM規格, 2001, 工業材料, 試験法, AM

  • 14

    ( )(material extrusion)。通称・商標は、( )。( )(Fused Deposition Modeling)。( )(Fused Filament Fabrication)。造形材料をノズルから押し出す(吐出する)ことで立体モデルを造形する。造形物を固定する( )と( )の相対位置を変化させることで、断面形状を作成し積層していく。ノズルを複数搭載する装置もある。一般的には( )をノズル手前に設置したヒーターで溶かす機種が多い。

    材料押出, 熱溶解積層, FDM, FFF, テーブル, ノズル, 熱可塑性樹脂

  • 15

    ( )(vat photopolymerization)。通称・商標は、( )。( )(Stereolithography)。( )に光を当て、選択的に( )させて積層していく方法。タンクに貯めた樹脂の液面(上)から光を照射する「( )法」と、タンクの底のガラス板などの透明な面を通して光を当てる「( )法」がある。断面形状部分だけに光を当てる方法としては、レーザー光を( )などで走査する方法と、( )などで断面形状を一括露光するタイプがある。

    液槽光重合, 光造形, SLA, 光硬化性樹脂(紫外線硬化性樹脂), 硬化, 自由液面, 規制液面, ガルバノミラー, プロジェクター

  • 16

    ( )(material jetting)。通称・商標は、( )。( )(MultiJet Printing)。( )。( )や( )などをインクジェットノズルから吐出することで積層造形する。( )を立体モデルとは別の材料とする場合が多い。着色した材料を同じ位置に吐出し、混ぜ合わせることで( )化が可能。同じように、異なる物性の材料を混ぜ合わせて新たな物性とすることもできる。

    材料噴射, インクジェット式マテリアルジェッティング, MJP, PolyJet, 光硬化性樹脂, ワックス, サポート材, フルカラー

  • 17

    ( )(binder jetting)。通称・商標は( )。( )(Color Jet Printing)。( )や( )、( )、( )などの粉末に対して( )を選択的に( )から吐出して固める。着色したバインダーを使うことで( )化が可能。造形後に、粉末間のすき間に材料を( )させる処理が必要な場合がある。

    結合材噴射, インクジェット式バインダージェッティング, CJP, 石膏, 樹脂, 砂, セラミック, バインダー(接着剤), インクジェットノズル, カラー, 含浸

  • 18

    ( )(powder bed fusion)。通称・商標は( )。( )(Selective Laser Sintering)。( )(Direct Metal Laser Sintering)。( )(Electron Beam Melting)。( )(Selective Laser Melting)。( )(Direct Metal Printing)。平らに敷き詰めた粉末に対して、( )や( )を照射することで断面形状を( )させる。( )もしくは( )を使う装置が多い。造形材料そのものを( )させず、( )でコーティングした粉末や添加した樹脂を溶融させる装置もある。基本的には( )の材料を使った造形となるが、積層方向に材料を変化させることも原理的には可能だ。

    粉末床溶融結合, 粉末焼結, SLS, DMLS, EBM, SLM, DMP, レーザービーム, 電子ビーム, 溶融・結合, 金属, 樹脂, 溶融, 樹脂, 単一

  • 19

    ( )(sheet lamination)。( )を断面形状で切断し、隣接する層を( )しながら積層していく。( )や( )などを使う装置が実用されている。切断や接合には様々な方法が考えられる。普通紙を使う装置では( )の立体モデルを造形できる。( )の材料を使うことで、断面形状内で異なる材料とすることも可能。

    シート積層, シート材, 結合(接着や溶接), 普通紙, 金属箔, フルカラー, テープ状

  • 20

    ( )(directed energy diposition)。通称,商標は( )。( )(Laser Metal Deposition)。( )(Direct Metal Deposition)。( )や( )などを照射した位置に( )を吹き付けることで( )する技術をベースにする。( )と粉末材料の吐出を行う( )の位置を制御することで積層造形する。原理上は、複数の材料が混雑した立体モデルを一体造形することが可能。

    指向性エネルギー堆積, レーザーデポジション, LMD, DMD, レーザービーム, 電子ビーム, 粉末材料, 肉盛溶接, レーザー照射, 加工ヘッド

  • 21

    ( )(Subtractive Manufacturing)。工具によって材料を削り取っていく( )や電極との間の( )で材料を除去する( )加工などがある。いずれも、素材から不要な部分を取り除くことで目的の形状を完成させる方法である。これらの( )では、素材として( )よりも大きな形状を用意する必要がある。そして、取り除いた部分は基本的に( )となる。( )では切削工具などを対象物に接触させて造形材料を除去するため、例えば曲がりくねった穴などを加工するのは難しい。( )では穴の経路や径を自由に変化させられ複雑な形状を実現できることは、部品の( )化にもつながる。( )では制約があるため、複数の部品に分割して組み立てる場合がある。( )で一体化できれば、組み立ての( )を削減できる上、( )などが不要になるため( )化にもつながる。

    除去製造, 切削加工, アーク放電, 放電, 除去製造, 完成, 廃棄物, 除去製造, 付加製造, 一体, 除去製造, 付加製造, 工数(時間とコスト), 接合部, 軽量

  • 22

    ( )とは、単刃工具と多刃工具を使う。旋削加工( )、フライス加工( )、穴あけ加工( )があり、( )は、素材を機械で回転させて素材に切削工具を当てて削る方法。使う道具は( )という素材を固定し回転させる機械と、素材を削る( )という工具を使って加工をする。バイトは( )で多種類。( )とも呼ばれる。( )は材料が固定されている( )に回転中の刃を移動させ四角い素材を滑らせるように素材を削って加工する方法。機材はフライス盤という( )。フライス盤は( )、( )、( )などの工具があり、使用する工具や加工の技術など覚えなければならない事が多い。( )は、工具を回転させて素材に穴をあける加工。使用工具は、テーブルの役割をする( )、穴をあけるための( )、穴をあけた後に穴の精度を整えたり表面をきれいにする( )が使われる。ドリルやリーマは多刃工具。ねじやボルト、( )等を作製。抵抗力と耐熱性と加工速度とけがに注意。複雑な形状になると、切削加工では対応が難しい。対応できたとしても、コストや時間が増加する場合が多い。

    切削加工, ターニング, ミーリング, ドリリング, 旋削加工(ターニング), 旋盤(せんばん), バイト, 単刃工具, 丸物加工, フライス加工, テーブル, 多刃工具, 正面フライス(平面加工), 平フライス(T溝加工やあり溝加工), エンドミル(段差・側面加工やキー溝加工), ドリリング加工, ボール盤, ドリル, リーマ, シャフトホルダー

  • 23

    ( )とは、軟らかい金属を( )のエネルギーを利用して刃物の様に用いて硬い金属加工すること。水や石油等の液体の中で向かい合った金属の間に電気火花を断続的に液体の中で火花を起こし金属の溶けた部分が液体により急激に冷やされ飛散、金属の( )・( )・( )を繰り返し金属を加工すること。( )(Electrical Discharge Machine)とも呼ばれる。残った部分は穴の様に窪み月のクレータの様。金型作成時に使う。金型の形状の( )を作り、電極と硬い金属との間で電圧をかけ( )を起こして加工。形彫り放電加工機とワイヤ放電加工機を使う。( )の場合、電極と金属の間で一秒間に1000~10万回の火花を断続的に飛ばして電極の形状を金属に彫るように加工する。この時、電極と加工物は( )加工。電極は加工したい形状を反転した形で、主に( )や( )等の電気を通しやすい素材を使用。これらの材料は普通のドリルで簡単に加工することができる柔らかい金属。( )の場合、非常に細いワイヤ電線を電極として火花を発生させて熱により金属を溶かしながら( )ように加工する。

    放電加工, 電気, 溶解, 冷却, 飛散, EDM, 電極, 放電火花, 形彫り放電加工機, 非接触, 銅, グラファイト(石墨、黒鉛), ワイヤ放電加工機, 切る

  • 24

    ( )とは、型に材料を流し込む

    鋳造

  • 25

    ( )とは、型で材料を叩いて形を変える。作りたい形と同じ形の空洞部を持つ型に、溶けた( )を流し込み、それを冷やして固める加工法です。型の種類によって、砂を固めて作った( )、金属を削って作った( )、樹脂型や石膏型などがあります。型のことを( )と呼び、鋳造で作ったものを( )といいます。( )は、複雑な形状の部品を( )で( )に生産でき、( )を作ることが出来る、( )に制限がないなどの利点があり素材や製法により用途・大きさなど多岐にわたりいろいろなものを作ることが出来ます。自動車、船舶、鉄道、飛行機、産業機械、炊飯器・洗濯機・パソコン・デジカメ・携帯電話などの家電製品、ストーブ、ガス器具などの暖房用品、フライパン・鍋などの日用品、リール・スキー用品・ゴルフクラブのヘッド等のレジャー品、ドアレバー・門扉・街路灯・マンホールの蓋・橋・フェンス・等の建築関係、公園や寺院にある仏像や釣鐘などに利用される。( )を用いた加工法であることから、切削などの他工法に比べて、量産性や形状の自由度が( )く( )く作ることが出来るという最大の特徴がある。

    鍛造, 金属, 砂型, 金型, 鋳型, 鋳物, 鋳造, 低コスト, 大量, 中空部, 大きさ, 溶融金属, 高, 安

  • 26

    ( )とは、型によって板を曲げる。被加工物(加工される材料のこと)を金型に( )して形を作るもの。外から圧力を加えてものを加工する作業。( )作業の中でも最も一般的な金属加工方法。ジュースの缶とか、自動車や新幹線のボディ、1円や5円などに利用。プレス用( )をプレス機にセットし、被加工材をプレスすると製品が成形されるというシンプルな仕組みです。プレス加工は、( )での( )が得意なため、特に製造業では欠かせない加工方法になっています。初めに製品を生み出すための金型を設計します。( )と( )で1つとなる金型です。そこで、設計段階では、金型の種類やセットする( )などを決める必要があります。金型の設計が終了すれば、次に実際に金型を作りだし、生み出す製品の( )を行なっていきます。複数回テスト加工を重ねることで、製品精度を高めていくことが可能。金型の精度が製品の品質を保つ上で非常に重要。金型の設計や加工に不備があると、製品に( )が出たり、形状に不具合が生じる。用いられる金属は、( )、( )、( )。

    プレス加工, 圧着(press), 板金, 金型, 低コスト, 大量生産, 雄型, 雌型, プレス機, テスト加工, バリ, アルミ, ステンレス, 鉄

  • 27

    型を使う既存工法とは、( )、( )、( )、( )など。型を使うこれらの既存工法は、部品を( )かつ( )で製造するのに向く。ただし、最初に型を造る( )が大きく、コストが( )くなるため、同じ形状で多数の部品を製造する場合に限られる。例えば、金型の製造に100万円+1ヶ月として成形1回のコストが5円+成形のサイクルタイム5秒とすると、製造個数が100万個なら1個当たりのコストは6円+製造時間は15秒となり、金型の耐久性の範囲内であれば、個数が増えるほど下がっていく。逆に、製造個数が10個なら、1個当たりのコストは約10万円+製造時間約3日となる。

    成形, 鋳造, 鍛造, プレス加工, 短時間, 低コスト, 工数, 高

  • 28

    3Dプリンターか既存工法かのどちらかではなく、( )によって適用する方法を変えて組み合わせることも必要。特に、( )での精度が必要な場合や、( )のような表面性状が必要な場合などは3Dプリンターだけで実現するのは難しい。このような場合は、3Dプリンターで造形した立体モデルの表面を( )などで仕上げる。既存工法の部品と組み合わせて強度を高めることも考えられる。また、3Dプリンターでは立体モデルの( )によってコストや造形時間が変化するので、単純形状で体積が( )部品などは既存工法で造って組み合わせた方が良い場合もある。切削加工によって削る量を減らすために、( )にするという取り組みは以前から行われている。3Dプリンターを活用することで、従来よりも( )いレベルでのニアネットシェイプを実現できる。

    部品, μmオーダー, 鏡面, 切削加工, 体積, 大きい, ニアネットシェイプ, 高

  • 29

    ( )とは、切削加工によって削る量を減らすために、素材の形状を最終形状(完成品)になるべく近い状態( )にすること。( )だけでなく、( )・( )などでも使われる。必要なところには( )を付け、取り付け部や精度穴などは後加工にて( )加工します。( )は金型も作らない、究極の( )加工と言える。金属3Dプリンターでは( )があればすぐにでもニアネットシェイプ化が可能。型を作るコストも日数も必要ないので、短納期を実現します。3Dデーターに間違いないのであれば、打ち合わせすら必要ない場合もある。( )はできませんが、( )でのニアネットシェイプ化は( )に軍配があがります。開発サイクルの向上に金属3Dプリンターによるニアネットシェイプ化が進んでいます。

    ニアネットシェイプ(Near net shape), 切削・研磨等の後加工をする必要の無いほどの状態, 金属3Dプリンター, ロストワックス鋳造, 金属焼結, 取り代(仕上げ代), 精密, 金属3Dプリンター, ニアネットシェイプ, 3Dデーター, 大量生産, 試作品, 金属3Dプリンター

  • 30

    ( )とは、必要な( )を保ちながら最軽量の形状を自動で計算させる。指定した材料分布範囲に対して設定した工学的な条件( )に基づき、最適な材料の( )を導き出す、( )の一種である。現在、トポロジー最適化で生成される3Dデータは、( )が主流である。( )とは、設計したい空間にどのように材料を配置すれば最適な構造となるのかを提案してくれる手法です。

    位相最適化(ポロジー最適化), 強度, 設計変数, 密度分布, 構造最適化手法, ポリゴンメッシュデータ(3D CGデータ), トポロジー最適化

  • 31

    前工程として、3Dプリンターに取り込む( )が必要、造形をスタートさせるための様々な条件を( )することが必要。

    3Dデータ, 設定

  • 32

    後工程として、( )と呼ばれる3Dプリンター独特の構造の( )、表面を( )たり( )を高めたりといった処理が必要。

    サポート部, 除去, 磨い, 強度

  • 33

    3Dプリンターの活用プロセスは、前工程として( ),( ),( ),( ),( ),( )のセッティング⇒造形⇒後工程として( ),( ),( )

    3Dデータの入手, 作成, 編集, 3Dプリンター対応のデータ形式への変換, 造形条件の設定, 材料, 立体モデルの取り出し, サポート部の除去, 仕上げ加工や着色

  • 34

    ( )とは、3Dプリンターのように断面形状を積み重ねていくことで立体モデルを造形する手法( )において、立体モデル以外に造形した仮の部分を指す。サポート部は元の( )にない形状で、これをわざわざ造形し、造形完了後に( )する必要がある。サボート部の存在は、造形( )や使用する( )の量、( )にも影響する。サボート部の特性を正しく認識することは、3Dプリンターを導入する際の( )材料にもなり、3Dプリンターの導入効果を( )めることにもつながる。

    サポート部, 積層造形, 3Dデータ, 除去, 時間, 材料, コスト, 判断, 高

  • 35

    サボート部が必要となる第一の理由は、造形中の材料が( )によって落ちないようにするため。基本的に、上に向かってせりだしていくような( )や、ある高さから突然現れる(例:部屋の吊り下げられた電灯)形状では、仮の土台としてサボート部が必要。この他、( )による変形を防ぐためにサポート部を設けることもある。

    重力, オーバーハング部, 残留応力

  • 36

    ( )とは、金属材料に外力を加えるとそれに反発する内力が発生しますが、外力を取り除いた後も内力が多少残る場合があり、これを( )と呼んでいます。たとえば、薄い金属板を曲げていた手を離した際、元の形状まで戻れば残留応力は( )が、戻らず変形が残る場合は残留応力が( )します。また、その残留応力の方向は外力(曲げ)と( )向きになります。

    残留応力, 残留応力, 生じません, 発生, 逆

  • 37

    基本的に( )部等でサポート部が必要だが、ある程度の角度の( )はサポート部なしで造形できる場合もある。造形材料の種類や造形条件(温度や造形ヘッドの移動速度など)にもよるが、例えば、( )法の3Dプリンターでは、垂線(積層方向)から30度くらいまでのせり出しはサポート部なしで造形できる。どの部分にサポート部が必要になるかは、3Dプリンターの付属ソフトウェアなどが自動的に判断し、追加する機能を持つようになってきた。この場合、ユーザーは造形エリアへの配慮(積層方向に対する角度)だけを考えればよいのだが、自せり出し作成されたサポート部の位置や形状が必要十分なものかどうかの判断は必要。例えば、重力に逆らうだけではなく、材料の収縮などによって反りなどの変形が発生するのを抑える為にサポート部を付加する場合もある。サポート部を切断して取り除く場合には、その作業をしやすいか、切断の跡が外観品質などに悪影響を与えないかといったことにも配慮することが必要。

    オーバーハング, せり出し

  • 38

    異なる物性の材料で除去を楽にする。サポート部の材料(サポート材)は立体モデルの造形材料と同じ場合と別の材料を使う場合がある。( )では、造形材料とサポート材は同じになり、基本的に手作業でサポート部を取り除く。立体モデルとサポート部の接続部を細くする等して切り離しやすくするといった工夫が必要。( )の3Dプリンターで1種類の材料しか使えない場合、必然的に造形材料とサポート材は同じで、手作業による除去が必要で、低価格3Dプリンターでは多くの機種で( )を使う。様々な色のABSを用意している3Dプリンターもあるが、たとえ異なる色であっても同じABSを使う限り、サポート部の除去は手作業になる。( )と( )の2種を使える機種では、造形材料としてABSをサポート材としてPLAを使えば、造形後に( )に浸す事でサポート部だけを除去できる。( )で溶ける材料をサポート専用の材料として提供する材料押出法の3Dプリンターもある。( )を採用する3Dプリンターでは造形材料とサポート材を異なる物性とする事でサポート部を除去しやすくする事が可能。( )の3Dプリンターでは、造形材料とサポート材を異なる物性としている。サポート材として提供する材料には様々な特徴があり、①( )で溶かせる材料②( )して溶かせる材料③( )で吹き飛ばせるゲル状の材料、等がある。( )、( )の3Dプリンターでは、未硬化の粉末が造形エリアを埋め尽くす為、サポート部の役割を果たす為、特にサポート形状のデータを用意する必要がなく造形完了後に立体モデルを取り出すと周囲にある粉末の多くは脱落するが入り組んだ内部に残った粉末や表面に付着した粉末を取り除く作業は必要で空気を吹き付けて除去し細かな部分はブラシ等を使って( )で取り除く。( )の3Dプリンターも立体モデル以外の部分がサポート部の役目を果たす。サポート部を気体や液体で吹き飛ばす事はできないので手作業でのサポート除去となる。除去しやすい様にサポート部にも切り込みを入れたり、まとまって除去できる様にサポート部の層間も接着したりの工夫が必要。

    液槽光重合法, 材料押出法, ABS, ABS, PLA, 水酸化ナトリウム水溶液, アルカリ水溶液, 材料押出法, 材料噴射法, 水, 加熱, ウォータージェット, 結合剤噴射法, 粉末床溶融結合法, 手作業, シート積層法

  • 39

    造形可能な形状も変わってくる。サポート部の除去方法は様々。サポート部を手作業で取り除く場合には、サポート部の切り離し部に対して( )などが届くようにする必要がある。逆に言えば、( )などがある形状の造形は難しいということになる。また、切断部が外観品質に影響するようなときには、( )などの仕上げ処理が必要となる。射出成型において( )や( )の位置を気にするように、3Dプリンターでもサポート部の位置が適切になるよう、( )などを調整する必要がある。この点で、サポート部を溶かしたり、吹き飛ばしたりして除去するタイプでは形状の( )が高まる。例えば、( )の内輪と外輪、( )を同時に造形したり、球体の中に球体が( )になった形状などを造形したりできる。ただし、サポート材を排出する為の( )は不可欠。( )において、鋳造後に砂を取り除くことが必要なことを考えればイメージしやすいかもしれない。サポート部を除去する為に水や空気を立体モデルに吹き付ける場合、その強さによっては、立体モデルの微細部が壊れることもあるので注意が必要。サポート材の排出という観点で特徴的な形状の造形が可能なのが、( )の3Dプリンターである。隙間がない壁に囲まれた密閉空間を持つ形状の立体モデルを造形できる。ある程度の角度まではサポートなしにせり出して造形できる為、サポート材を排出する必要がない。

    工具, 入り組んだ内部, 磨き, パーティングライン, ランナ, 積層方向, 自由度, 軸受, 転動体, 入れ子状, 隙間, 砂型鋳造, 材料押出法

  • 40

    前工程において、3Dプリンターによって立体モデルを造形するには、( )が不可欠。3Dデータを用意するには、自分で3D-CADなどを操作して作成するだけでなく、( )を使って実物の形状を取り込んだり、( )からダウンロードしたりすることでも入手できる。目的とする形状の3Dデータが用意できても、すぐに3Dプリンターによる造形が可能になるわけではない。3Dプリンターの性能に応じて、例えば板厚を調整したり、不要な形状を削除したりといった( )が必要。サポート部に関しては、3Dプリンターの付属ソフトウェアの( )機能を使ってもよいが、より高精度かつ高効率で造形する為には、3D-CADなどを使って( )しておく必要もある。ただし、3Dプリンターによってはサポート部の形状データを外部から読み込むことができない機種もある。3D-CADなどで編集した結果をファイルに保存し、3Dプリンター本体に( )したり、3Dプリンターのメーカーなどが提供する( )で読み込んだりする。3Dプリンターの機種によって対応するファイル形式は異なっているので、3D-CADなどで保存する際に適切な( )を選ぶか、( )を使用する。3Dプリンターの専用ソフトウェアで読み込んだ後は、実際に3Dプリンターを動かす為の( )が作成される。具体的には、3Dデータにサポート部の形状を付加して、( )を実行する。造形方法に応じて、各駆動部や発熱部などを制御するデータが生成される。この際、造形エリア内に立体モデルを配置する( )や( )、( )、( )などを設定する。同時に、目的の材料カートリッジや造形プレートの準備など、( )もしておくことも重要。最後に、制御データのファイルを( )経由などで3Dプリンター装置本体に読み込ませるか、パソコンからオンラインで( )し、3Dプリンターで造形を開始する。

    3Dデータ, 3Dスキャナー, Webサイト, 編集作業, 自動設定, 編集, 転送, 専用ソフトウェア, ファイル形式, データ変換ツール, 制御データ, スライス化(断面形状の作製), 向き, 大きさ(縮尺), 積層厚さ, 中実部の埋め方, ハードウェアのセッティング, USBメモリー, 転送

  • 41

    サポート部と呼ばれる3Dプリンター独特の構造の除去、表面を磨いたり強度を高めたりといった( )が必要。造形が完了した立体モデルを( )ところから始まる。造形プレートと強固に接合している場合もあり、造形方法に応じた処理が必要である。その後は、( )を実施し、必要に応じて( )や表面の仕上げ、強度を増す為の処理などを行う。近年では、限られた造形方法ではあるが( )の表現力を持った3Dプリンターも増えている。立体モデルの造形を( )などに依頼する場合のコストは( )くなるが、後工程での( )が減ることや、3Dデータで設定した( )と( )を忠実に反映できるというメリットがあるので、目的に応じて利用を検討したい。

    後処理, 取り出す, サポート部の除去, 着色, フルカラー, 出力ビューロー, 高, 手間, 位置, 色

  • 42

    3Dプリンターを所有して定期的に活用していく上では、3Dプリンターの( )にも配慮が必要。前工程や後工程に付随する作業として( )や( )などは造形品質に影響してくる。粉末材料を使う3Dプリンターでは、例えばレーザーの出力が落ちないように( )をこまめに実施することが必要な場合がある。これらメンテナンスに関わる作業は3Dプリンターを所有していればこそ必要な作業である。

    メンテナンス, 造形テーブルの洗浄, 材料の保管, 清掃

  • 43

    3Dプリンターは、3Dデータをスライスした断面データに基づいて立体モデルを造形するが、断面形状を硬化する方法や断面同士を結合する方法は多岐に渡る。この為、使用できる造形材料は造形方法によって異なる。具体的には、石こうの粉末や砂材料のような無機物、鉄、アルミニウム、チタンといった( )から( )樹脂、()樹脂のワイヤーや粉末などの材料が3Dプリンターでつかわれている。造形材料は、多種・多様にわたっているが、現状の工業製品の材料を十分にカバーするまでには至っていない為、今後の材料開発が期待されている。

    金属粉末, 液状光硬化性, 熱可塑性

  • 44

    材料押出の材料は、熱可塑性樹脂の( )、( )。特徴は、( )から( )まで。

    ワイヤ(フィラメント), ペレット, 汎用ブラスチック, スーパーエンジニアリングプラスチック

  • 45

    液槽光重合法(光造形)の材料は、( )。特徴は、( )、( )、( )型な立体モデルを造形できる。

    液状光硬化性樹脂, 高精度, 高精細, 大

  • 46

    材料噴射法の材料は、( )、( )など。特徴は、多彩な表現、( )。

    液状光硬化性樹脂, ワックス, フルカラー

  • 47

    結合剤噴射法の材料は、( )、( )、( )、( )、( )。特徴は、( )、石こうでは( )が可能。

    石こう, 砂(自然砂、人工砂), セラミック, 金属の粉末, 水系バインダー, 高速, フルカラー

  • 48

    粉末床溶融結合法の材料は、( )、( )。特徴は、( )の材料を使える。

    熱可塑性樹脂(PA12、PSなど), 金属(SUS、Ti、Al、Co-Crなど)の粉末, 最終製品

  • 49

    シート積層法の材料は、( )、( )。特徴は、紙では( )が可能。

    紙, 金属のシート, フルカラー

  • 50

    指向エネルギー堆積の材料は、( )、( )。特徴は、既存の部品への( )、( )が可能。

    金属の粉末, ワイヤ, 追加造形, 混合造形

  • 51

    現状では、3Dプリンターの材料として最も大きな比重を占めるのは( )である。7つの造形方法のうち、熱で溶けたり光で固まったりという樹脂の性質を前提とした造形方法が多く用いられている。樹脂には、天然樹脂と合成樹脂がある。( )は、主に植物の樹液に含まれる不揮発性の固形又は半固形の物質(例えば松脂や琥珀など)である。一方の( )は、石油の精製工程で分離される「( )」が原料である。この「ナフサ」に熱を加えて分解・分離・精製することで「( )」「( )」「( )」などの石油化学工業の基礎原料を生産している。このうちエチレンやプロピレンなどを「( )」と呼び、これらのモノマーを加熱、加圧などにより重合させ( )とする。このポリマーが( )とも呼ばれる。合成樹脂は「熱可塑性樹脂」と「熱硬化性樹脂」の2種類に大きく分類される。( )は、チョコレートのように熱を加えると軟らかくなり、冷えると固まり熱を加えると再び軟らかくなるという性質がある。一方の( )は、熱を加えると固くなり、一度固まると再び熱を加えても軟らかくならない性質がある。( )はさらに、結晶性樹脂と非結晶性樹脂に分かれる。結晶性樹脂と非結晶性樹脂の分類は、分子の配列構造の違いに基づく。( )は、高分子鎖の配列構造が規則正しい樹脂であるが、一般的には結晶部分と非晶部分が混在している。結晶部分では光が散乱するので透過率が( )くなる。一方の( )は、高分子鎖がランダム状であり、一定の配列をとっていない。結晶性樹脂と比べ透過率が( )い。耐熱性・耐候性などの違いに基づいて、汎用プラスチック、エンジニアリングプラスチック(エンプラ)、スーパーエンジニアリングプラスチック(スーパーエンプラ)と分類する方法もある。( )は耐熱性が一般的に低い為、これを改善したものが( )であり、耐熱温度が100℃以上のものを指す。さらに耐熱性が150℃以上のものを( )と言う。

    樹脂, 天然樹脂, 合成樹脂, ナフサ, ベンゼン, エチレン, プロピレン, モノマー:単量体, ポリマー(重合体), 合成樹脂(プラスチック), 熱可塑性樹脂, 熱硬化性樹脂, 熱可塑性樹脂, 結晶性樹脂, 低, 非結晶性樹脂, 高, 汎用プラスチック, エンジニアリングプラスチック(エンプラ), スーパーエンジニアリングプラスチック(スーパーエンプラ)

  • 52

    結晶性樹脂の汎用プラスチックは、( )樹脂の( )樹脂の( )樹脂。( )、( )、( )。

    合成, 熱可塑性, 結晶性, PVC(ポリ塩化ビニル), PE(ポリエチレン), PP(ポリプロピレン)

  • 53

    合成樹脂の熱可塑性樹脂の結晶性樹脂。( )、( )、( )、( )。

    POM(ポリオキシメチレン、ポリアセタール), PA(ポリアミド), PET(ポリエチレンテレフタレート), PBT(ポリプチレンテレフタレート)

  • 54

    合成樹脂の熱可塑性樹脂の結晶性樹脂。( )、( )、( )。

    PPS(ポリフェニレンサルファイド), PEEK(ポリエーテルエーテルケトン), LCP(液晶ポリマー)

  • 55

    合成樹脂の熱可塑性樹脂の非晶性樹脂。( )、( )。

    ABS(アクリロニトリル・ブタジエン・スチレン), PMMA(ポリメチルメタクリレート)

  • 56

    合成樹脂の熱可塑性樹脂の非晶性樹脂。( )、( )。

    PPE(ポリフェニレン・エーテル), PC(ポリカーボネート)

  • 57

    合成樹脂の熱可塑性樹脂の非晶性樹脂。( )、( )。

    PES(ポリエーテルスルホン), PEI(ポリエーテルイミド)

  • 58

    合成樹脂の熱硬化性樹脂。( )、( )、( )、( )、( )、( )。

    エポキシ, メラミン・フォルムアルデヒド, フェノール・フォルムアルデヒド, ポリウレタン, ユリアフォルムアルデヒド, 不飽和ポリエステル

  • 59

    「ものづくり」の流れは、①( )、②( )、③( )、④( )の順。

    商品企画・デザイン, 製品設計, 試作・評価, 生産

  • 60

    3Dプリンター用途の大別は、①デザイン通りのものかどうか確認するための( )、②製品開発のための( )、③射出成型などのための( )、④( )、⑤( )に分類される。

    形状確認, プロトタイピング(試作), ツーリング(型関連), 最終製品, その他(研究開発など)

  • 61

    石こう粉末の用途は、( )。目的は、( )、( )、( )。

    試作、その他, 形状確認, 教育, 研究

  • 62

    液状光硬化性樹脂の用途は( )。( )。( )。目的は、( )。( )。( )。( )。( )の立体造形で利用する開発が進んでいる。

    試作, Tooling(型関連), 最終製品, 形状確認, 機能試験、嵌合, 型、鋳造マスター, 歯科応用, セラミック

  • 63

    熱可塑性樹脂(粉末、ワイヤ)の用途は、( )。( )。その他。目的は、( )。( )。( )。( )。( )。( )等のPA粉末が普及しているが、近年では高性能で付加価値の高い( )等の( )へ関心が高まっている。

    試作, 最終製品, 形状確認, 機能試験、嵌合, 樹脂製品, 治具, 教育、研究, PA12, PEEK, スーパーエンジニアリングプラスチック

  • 64

    紙の用途は、( )。目的は、( )。

    試作, 形状確認

  • 65

    金属粉末の用途は、( )。( )。( )。目的は、( )。( )。( )。( )。( )。( )が求められる部品の製造へと直結する。

    試作, Tooling(型関連), 最終製品, 機能試験、嵌合, 金属型, 金属製品, 歯科応用, インプラント, 強度

  • 66

    自然砂、人工砂の用途は、( )。目的は、( )。

    Tooling(型関連), 砂型

  • 67

    歯科応用の用途は、( )。目的は、( )。

    最終製品, 歯科応用

  • 68

    バイオインク、iPS細胞の用途は、( )。目的は、( )。

    最終製品, Bio3DPrint

  • 69

    3Dデータの取得方法①3D-CADや3D-CGを使って3Dデータを作成( )する方法。②実物の形状を( )で読み込む方法。③インターネット上のWebサイト等から( )する方法。

    モデリング, 3Dスキャナー, ダウンロード

  • 70

    モデリング(3D-CAD)のポイントは、( )等、製造業で主に使用されることが多い。メリットは、寸法で管理された( )が作成できる。デメリットは、( )が必要。もともと機械設計等に使われるソフトウェア。3次元の仮想空間上に、X方向、Y方向、Z方向(縦・横・奥行)のある立体的な形状を作っていき、正確な寸法を入れることにより、( )な形状をモデリングできる。近年の3D-CADでは、( )を作成し、3Dプリンターで造形する為の( )にして保存する。ソリッドモデルは、ある平面に基本となる形状を描き、それを( )たり、( )させたりすることによって立体形状を作製する。ソリッドモデルを表現する方法として代表的なものには、「境界表現」(B-Rep:Boundary Representation)と「CSG」(Constructive Solid Geometry)がある。( )は、つなげたサーフェス面のどちら側に物体が実在するかの情報を付加したものであり、( ) はプリミティブと呼ばれる基本形状(直方体、円柱、多角柱、球、錐体)の組み合わせにより表現されるものである。

    設計・開発・デザイン, データ, ソフトウェア操作スキル, 精密, ソリッドモデル(中身が詰まった状態), ファイル形式, 押し出し, 回転, 境界表現, CSG

  • 71

    モデリング(3D-CG)のポイントは、( )や( )作成時に使用されることが多い。メリットは、( )を得意とする( )的なデータが作成できる。デメリットは、( )が必要。アニメーションやゲームソフト等で使用されることが多く、自由曲線や複雑な曲面を得意とするソフトウェア。粘土をつまんで引っ張ったり、押し込んだりするような感覚でモデリングできるものが多く、表面の( )で表現される。3Dプリンターでデータ活用する為には、サーフェス面を隙間なく貼り付け、( )による厚み付けが必要である。それにより本来持っていなかった物体の内部と外部が明確となる。その後、3Dプリンターで造形する為の( )にして保存をする。

    アニメーション, ゲームソフト, 滑らかな曲面, 感覚, ソフトウェア操作スキル, サーフェス, ソリッド化, ファイル形式

  • 72

    3Dスキャン(スキャナー・修正用ソフト)のポイントは、設計やその物体の寸法が不明でも( )を得られる。メリットは、( )や( )がなくてもデータが作成できる。デメリットは、造形によって( )できない場合がある。( )により精度にばらつきがある。基本の設計図はないがモデル本体がある場合や、モデル本体はあるが曲面が多く寸法が取りにくい形状の場合など、最初から( )をするより、3Dのデータを取得する方が効率的な場合がある。( )を照射したり( )を対象物の凹凸に当てたりして3次元の( )を複数取得し、その座標データをパソコンに取り込む。取得されたデータは「( )」となり、付属のソフトを使用して三角面の集合体「( )」に変換することにより( )となる。データを読み込み、点群データをポリゴンデータにしてもそのまま3Dデータとして使用することは難しい。スキャンデータにはデータの抜けや空間上の( )がある為、付属のソフトウェアや市販のソフトウェアを使用して、( )や( )を行う。( )として形状の寸法値を重視する場合は、取り込んだデータの寸法値を3D-CADにて修正をする為、3D-CADの操作が必要になる。3Dスキャナーには、対象物の表面に接触させる( )と、対象物から離れた位置から測定できる( )の2つがある。さらに、広義に(3Dデータを取得するという意味で)は3Dスキャナーの範疇に入るが、表面ではなく内部の形状まで測定できるCTスキャナーもある。非接触式の3Dスキャナー。非接触式の3Dスキャナーには様々な方式があるが、代表的な方式としては「( )」と「( )」がある。

    3Dデータ, CADの知識, スキル, スキャン, スキャナー, モデリング, レーザー, センサー, 座標データ(X,Y,Z), 点群データ, ポリゴンデータ, 3Dデータ, ノイズ, データの修正, ノイズの除去, リバースエンジニアリング, 接触式, 非接触式, レーザー光タイプ, パターン光タイプ

  • 73

    3Dスキャナー(3Dデジタイザ、3次元測定器)。接触式。計測位置は、スタイラス形状の測定。測定方法は、( )を接触させ読取。接触式の3Dスキャナー。( )や( )を対象物に当てながら、座標を測定する。その為、精度が( )いといったメリットがあるが、その分、測定に時間がかかり、測定者の( )によって測定誤差が大きくなることがある。また、入り組んでスタイラスやプローブが入り込まない対象部位の計測が難しく、( )に制限もある。

    表面, スタイラス(測定子), プローブ(深針), 高, 技術力, 測定範囲

  • 74

    3Dスキャナーの非接触式(レーザー光タイプ)の測定器。計測位置は、( )の測定。測定方法は、( )、( )を走査し( )を取得。( )は対象物に( )状のレーザー光を当て、その対象物から( )するレーザー光をセンサーで取得し、( )の原理で対象物との距離情報を入手することにより計測する。非接触式の3Dスキャナーは、光の反射を利用しデータを取得する為、光の( )する透明素材や、( )のように光を反射するものには向かない。その為、事前に( )等で( )や( )を抑える必要がある。しかし、昨今では波長の( )高輝度の( )色LEDや( )などを用いて透明や光沢面を処理なしにスキャンできる機種も登場している。また、対象物自身の陰になるような内側の形状(死角部分)や、深いねじ穴等光が届かない部位は、データ取得ができない。この為、データの( )部分が発生する。その場合は専属のソフトウェアを利用して修正する必要がある。

    表面形状, レーザースリット光, ポインタ, 座標位置情報, レーザー光タイプ, スリット, 反射, 三角法, 透過, 鏡, パウダー, 光の透過, 過度の反射, 短い, 青, 平面発光レーザー光, 欠損

  • 75

    3Dスキャナー(3Dデジタイザ、3次元測定器)。非接触式。計測位置は、表面形状の( )測定。測定方法は( )を( )で撮影し、画像解析によって座標位置情報を取得。( )は、縞模様等のパターンを、変化させながら対象物に投影し、画像処理することで、スキャナーから対象物までの( )を計測する。レーザー光と比較して速く測定が行えるといったメリットがあるが、( )でないと計測ができない。非接触式の3Dスキャナーは、光の反射を利用しデータを取得する為、光の透過する( )素材や、鏡のように光を( )するものには向かない。その為、事前に( )等で光の透過や過度の反射を抑える必要がある。しかし、昨今では波長の短い( )の青色LEDや( )などを用いて透明や( )面を処理なしにスキャンできる機種も登場している。また、対象物自身の陰になるような内側の形状(死角部分)や、深いねじ穴等光が届かない部位は、データ取得ができない。この為、データの欠損部分が発生する。その場合は専属のソフトウェアを利用して修正する必要がある。

    パターン光(縞模様)の歪み, CCDカメラ, パターン光タイプ, 距離, 暗所, 透明, 反射, パウダー, 高輝度, 平面発光レーザー光, 光沢

  • 76

    CTスキャナー。非接触式。計測位置は、内部形状の測定。測定方法は、( )をデジタル信号にしてコンピュータで計算させデータを取得。( )を対象物に照射して、対象物の内部構造を把握する手法である。医療関連で使用されることが多く、( )や( )等の3Dデータを取得できる。製造業では部品の( )や複雑な( )の欠損、( )による故障原因の解析に使用されることがある。

    X線の透過量, X線, 骨, 臓器, 内部検査, 内部構造, 摩耗

  • 77

    ダウンロード(Webサイトから入手)のポイントは、Webサイトには( )に関わらずアップされており、( )により入手できる。メリットは、( )や( )がなくてもデータが得られる。デメリットは、本当に自分の欲しいものが見つかるとは限らない。3D-CADや3D-CGには、それぞれ無料で配布されているパーソナル用ソフトウェアから、数百万円するビジネス用ソフトウェアまで多種あり、それぞれに( )や( )等の差がある。無料版では、有料版に比べて機能に( )がかけられていたり、( )が決められていたりする場合がある。有料版であっても、3Dプリンターで読み込める( )で出力できない場合もある。その場合は、( )のソフトウェアが必要となる。3Dプリンターの普及に伴い、( )には自社製品のコマーシャルの為の3Dプリンター用データがアップロードされている。また、( )では法人や個人の作成した3Dプリンター用データがアップロードされ、利用されている。データをダウンロードする際には、有償の場合と無償の場合がある。無償であっても、そのWebサイトに( )する必要がある場合が多い。データ形式は、( )が多いが、中には( )対応のデータ形式もある。Webサイトからダウンロードしたデータを利用する際には、それぞれのWebサイトの利用規約を確認した上で使用する。

    有償無償, ダウンロード, CAD, スキャナー, 機能, 得意分野, 制限, 使用期間, ファイル形式, ファイル変換用, 法人サイト, 投稿共有サイト, ユーザー登録, STL, カラー

  • 78

    ( )によるデータ生成は、3Dスキャナーを用いずとも3Dデータを生成する方法がある。( )や( )の画像データを、対象物の複数方向から撮影してソフトウェア上で合成する( )と呼ばれるデータ生成方式がある。いくつもの( )から撮影した画像データから共通する特徴点を抽出後、( )による方式で撮影位置を特定し3Dデータを生成する。( )は従来非常に時間がかかる為、一般的ではなかったが、パソコンの性能アップによる計算速度の向上で新しい技法として浸透し始めている。ただし、( )の概念がない為、正確な( )を求める目的には不向きである。フォトグラメトリーによって生成されたデータは大きさの概念はないものの、入力された画像データの( )のクオリティを保持することができる為、( )に似た非常にリアルなデータを生成することが可能であり、( )を用いて出力することで非常にリアルなカラー3Dモデルを比較的( )い手間で生成することができる。

    フォトグラメトリーそん, スマートフォン, デジタルカメラ, フォトグラメトリー, 方向, 写真測量, 写真測量方式, 大きさ, 寸法精度, カラーデータ, CG, フルカラー3Dプリンター, 少な

  • 79

    3Dプリンターで造形する入力データは、対応するファイル形式に( )する必要がある。3Dプリンターが対応する代表的なファイル形式は、( )、( )、( )、( )、( )、( )、( )。

    変換, STL, VRML, 3DS, OBJ, PLY, AMF, 3MF

  • 80

    STLの拡張子「( )」正式名称を日本国内では「Standard Triangulated Language」と表記する場合があるが、海外では「Stereo lithography」と表記している。米国の( )社によって開発されたファイル形式で3Dプリンターで造形する( )な入力ファイル形式。三角形の頂点の座標(x,y,z)と、垂直方向(法線ベクトル)によって定義された( )と呼ばれる三角形の集合( )により、三次元の立体を表現している。STL形式は、色や材料等の情報を持たない為、形状の表現のみとなる。STLには、( )と( )がある。アスキー形式の書式は、solidで始まりendsolidで終わる。その中に、facetからendfacetを1つの組として1facetを表現する。1facetの中は、法線方向を表す( )と( )と( )で囲われたvertexで三角形(ファセット)を構成する各々の座標(x,y,z)を表している。なお、( )をつなぐ線が左回りの場合が( )面を表し、右回りが( )面を表す。アスキー形式のSTLファイルは、( )等で編集することが可能だが、ファイルサイズが非常に大きくなる為、バイナリ形式の使用を推奨する。( )、( )、( )、( )等形状が不完全な場合は、3Dプリンター付属のドライバソフトでSTLファイルを読み込むとエラーが表示される場合がある。軽微なエラーは、ドライバソフトの簡易修正機能でも修正できることもあるが、正確に修正するには、専用の編集ツールを利用するか、STLデータを作成する際に使用した3D-CAD等で、元データを修正する必要がある。3D-CADによっては、3Dモデルの( )を作成する方向により、表面と裏面を区別できるようにデータとして保持するものもあり(表面:反時計回り)、STLファイルに変換して3Dプリンター付属のドライバソフトウェアで読み込んだ段階で、表面/裏面の混在によるデータエラーが発生する場合がある。その際はエラー部分をチェックし、CADデータの面方向を変更してから、再度STLファイルに変換するほうが効率的である。

    .stl, 3D Systems, 標準的, ファセット, ポリゴン, アスキー(ASCII)形式, バイナリ(BINARY)形式, normal, outer loop, end loop, vertex, 表, 裏, テキストエディタ, 交差(ファセット同士がクロスしていて閉じていない), 反転(法線方向が逆), 重複(ファセットの接点が他のファセットと同じ値), 欠落(ファセット間に隙間がある), サーフェス

  • 81

    VRMLの拡張子「( )」「Virtual Reality Modeling Language(仮想現実モデリング言語)」の頭文字。Webサイト上で( )を表現する為のファイル形式として開発された。Webブラウザ上で利用されることを前提に設計されており、( )に加え、色や画像による( )、光源による( )や( )等の情報を持つ。その為、ファイル容量は( )なる事が多い。VRMLファイルは( )形式で記述される。また多くの3次元モデリングツールには、( )形式での保存機能が付いている。

    .wrl, 3D-CG, ポリゴンメッシュデータ, テクスチャ, 明るさ, 音, 大きく, アスキー, VRML

  • 82

    3DSの拡張子「( )」「( )」( )社の「3D Studio」(現在は「3D Studio Max」、「3ds Max」)というソフト用のファイル形式。3D-CGの( )として使用される事が多い。( )と同じように色情報を含む各種情報を持つ。ただし( )の数に制限があり、VFMLよりファイル容量を( )くする事ができる。ファイル自体は( )形式である。

    .3ds, .max, Autodesk, 中間ファイルフォーマット, VRML, ポリゴンメッシュ, 軽, バイナリ

  • 83

    OBJの拡張子「( )」( )社が策定した「( )」というファイル形式。3D-CGの( )として、よく使用されている。STLファイルと同じ様に頂点位置(座標)と法線ベクトルで表記され、( )形式の為、修正がしやすい。STLとの違いは、同時に別ファイル( )をもち、3D-CGに必要な( )や( )、( )等のデータを定義する事ができる。

    .obj, Wavefront, Advanced Visualizer, 中間ファイル, アスキー, MTL形式, 色, 発光, テクスチャ

  • 84

    PLYの拡張子「( )」( )によるオープンソース。PLYは「Polygon」の略語。STLと同じくアスキー(ASCII)形式とバイナリ(BINARY)形式がある。色を含むポリゴンファイルの中では柔軟性が( )く研究、学術で使用される事が多い。

    .ply, スタンフォード大学, 高

  • 85

    AMFの拡張子「( )」STLの弱点を補う為に、( )と( )によって開発された新しい( )。AMFは「Additive Manufacturing File Format」の頭文字。AMFは、異なった材料を組み合わせて一度に造形させることや、グラデーションを表現させる( )情報等を持つ事ができる。STLと同じ様に、三角形の( )で表現され、STLでは持つ事ができない色、材料、テクスチャ等様々な情報をもちながら、かつファイルサイズを( )する事ができる様工夫されている。AMFファイルは、STLファイルの書式を完全に含む事ができ、さらに( )等補助的な情報も記述する事ができる。

    .amf, ASTM, ISO, データフォーマット, マルチカラー, ポリゴンメッシュ, 小さく, アセンブリ

  • 86

    3MFの拡張子「( )」( )年に( )社や( )社等大手企業が一体となって開発し提唱した新しいフォーマットで、( )が紙に印刷するのと同じ様に3Dデータを扱える事が目標としたデータ形式である。( )同様にデータ内部に三角形の( )と、( )、( )、( )等様々な情報を格納しているがAMFよりも( )いのが特徴で、3Dプリンターに限らず他の( )でも使用できるといった将来性のあるデータ形式である。AMFも3MFも国内の( )で扱えるところも増えており、次世代のフォーマットとして活用されるものとして期待されている。

    .3mf, 2015, マイクロソフト, オートデスク, Windows, AMF, ポリゴンメッシュ, 色, 材料, テクスチャ, 軽, 工作機械, 3Dプリントビューロー

  • 87

    3Dプリンターで3Dデータを読み込むには、3D-CAD等で、3Dプリンターが認識できるファイル形式に書き出す必要がある。最も一般的なファイル形式は「( )」という形式で、3次元の立体を小さな三角形( )の集合として表現している。STLファイルに書き出す際の( )の設定が曲面の粗さや細かさを左右し、造形物の仕上がりに影響する。低解像度の場合は、STLを構成する各三角形が( )なり、低すぎると滑らかな表面や微細部分を表現できない。逆に高解像度の場合は、精細なデザインが表現可能になるが、その分ファイルデータサイズは( )なり、処理が( )くなってしまう。また3Dプリンターの仕様や素材によって、造形できる細かさには限度がある為、解像度の設定には注意が必要である。

    STL, ファセット, 解像度(ファセットの数), 大きく, 大きく, 遅

  • 88

    造形開始前の設定(造形位置)について。ドライバソフトに造形データを読み込んだ状態では、必ずしも造形物が( )上の最適な位置に配置されるわけではない。造形物が造形プラットフォーム上で( )になるよう自動で配置される機能を利用するか、( )で移動する必要がある。ただし、各メーカーの3Dプリンター毎に( )があり、X軸やY軸沿い等中心以外に配置されることもあるので、注意が必要である。複数の造形物を一度に造形する場合は、造形物がプラットフォーム上に( )様配置する。並べた造形物が( )すぎると造形エラーになる事があるので、3Dプリンターの( )を確認する。また、3Dプリンターによっては複数個を( )方向に積み上げることもできる。

    造形プラットフォーム(造形エリア), 中心, 専用コマンド, 造形推奨位置, 重ならない, 近, 推奨幅, Z

  • 89

    造形開始前の設定(造形方向)について。造形物を造形プラットフォーム上に配置する際、どの面を上にするか等造形物の向きの検討も必要。造形物の形状、デザイン性、コスト、造形時間等により、いくつかの設定がある。①形状重視の場合。円筒形(パイプの様に中が空洞の形状)の造形物の場合、積層方向に対し、( )向きに置くと自重により( )になる事がある。その為、横向きではなく縦向きに置く、又は角度をつけた斜め状態での配置をする等、円筒形の直系や全体の長さ等により配置方法を変える。長方形等の場合、中が詰まった状態の造形物は、造形物が硬化する時に起きる( )量の差により、底が湾曲(船底型)する事がある。その為、造形物の中を( )化し収縮を弱める事や、造形物を造形プラットフォームに対し角度をつけた状態で作成する事により、積層毎の収縮率を変える等を検討する。収縮率に関しては、ヘッドの動作方向又は造形プラットフォームの動作方向により変わる。さらに造形材料の特性による( )/収縮もあるので、各3Dプリンターメーカーの収縮率( )値を参考にするとよい。②デザイン性重視の場合。どのタイプの3Dプリンターでもサポート部が付いている面と付いていない面では、出来上がりに差が出る。サポート部が( )方がより良く仕上がる。その為、デザイン重視のモデルの場合は、その面を( )向きにしてサポート部が付かない様に造形する。③コスト重視の場合。コスト重視の場合、造形する際に使用するサポート材の量を( )事により、コストは削減される。ほとんどの3Dプリンターは( )でサポート部が付く。その為、積層する方向を変える事によりサポート材の量を減らす事が可能。自動でサポート部が付かない場合は、サポート部を付けるところを自分で選択する事が可能となるが、造形物の自重に対しサポート部が不足して形状が崩れる事や、デザインに影響を受ける部分にサポート部が付いてしまう事がない様に、サポート部を付ける量や場所に注意が必要。また、造形物の中を( )化(中抜き)する事も造形材料の使用料を減らす事ができ効果的である。( )の3Dプリンターの場合は、造形前に中抜きとして( )や( )形状を選択する事ができる。④時間重視の場合。時間重視の場合、3Dプリンターの造形方法や積層解像度により造形時間は変わる。( )方向に高さが出ない様に配置すれば造形時間を短縮できる。他にも、配置する場所や造形の向きにより変化する。造形時間は付属のドライバソフトウェアにより確認できる。また、造形の積層解像度の値を( )することによって時間短縮を図ることができる。

    横, 楕円, 収縮, 空洞, 膨張, 参照, 付いていない, 上, 減らす, 自動, 空洞, 材料押出(熱溶解積層)法, ストレート, ハニカム, Z, 大きく

  • 90

    造形開始前の設定(拡大と縮小)について。3Dプリンターでは造形物を拡大/縮小し造形できる。拡大できるサイズは造形エリア内であり、縮小する場合は、3Dプリンターの精度により( )や( )など表現の限度がある為、事前に確認が必要。複数の部品で構成され、可動部分がある立体モデルを一体造形する場合、その3Dデータを縮小する事により部品間の隙間が狭くなり、可動部が( )なる事もある。

    最小肉厚, 高さ, 動作しなく

  • 91

    造形開始前の設定(コピー)について。読み込んだファイルデータをコピーして複数個を( )に造形する事が可能。3Dプリンターによっては( )方向に積み上げて造形する事もできる。

    同時, Z

  • 92

    造形開始前の設定(積層解像度)。読み込んだ造形データを造形する際に( )を設定する。選択できる積層解像度の値は、( )等、3Dプリンターの仕様による。微細な造形物や滑らか曲面を表現するには、( )等細かな解像度で造形する。ただし造形に時間がかかる。反対に( )等大きな数値を選択すれば短時間での造形が可能となるが、造形に粗さが目立ち、微細な表現は造形できずに消えてしまう事がある。また、解像度の値(μm)が造形の最( )厚みではない事を理解する必要がある。使用する3Dプリンターにより最( )肉厚の限度がある事は記載したが、使用する材料にも最適な肉厚があり、材料によっては小数点以下の厚みから数mmまで、出来上がりの最小肉厚に幅ができる。なお、造形の面積により最適な厚みも変わる。面積が( )くなればなるほど必要な厚みの数値が大きくなる。垂直壁の肉厚も( )により変わる為注意が必要。

    積層解像度, 16μm、32μm、70μm、100μm、200μm、300μm, 16μmや32μm, 200μmや300μm, 低, 小, 広, 高さ

  • 93

    試作プロセスも変わる。「( )」の延長線上にある3Dプリンターは、試作品を素早く、( )価に手に入れることができ、設計情報を( )し、( )て形状を確認したり、実験で( )を確認したりする用途がある。3Dプリンターによる立体モデル作製の( )や( )は着実に進んでいる。単に従来の試作品の作製手段を置き換えるという発想ではなく、試作の役割そのもの見直すことが考えられる。それが、( )としての利用である。従来は、コストや期間を考えて「試作するほどではない」と躊躇していたようなケースでも、3Dプリンターによって試作する。そのため一度に造れる試作品の数も、修正を加えて造り直す回数も格段に増える。こうして造られた試作品は、従来の試作のように設計がある程度完了した段階で形状や機能を確認するのではなく、設計を決める過程、つまり試行錯誤の段階で使うことができる。モノをベースに多くの人が議論することで理解が深まり、画面上の3Dモデルや図面では気が付かないようなことも指摘できる。ここで大切なのが、モノをベースにする以上、その場に関係者がいる必要があるということである。グローバル化の進展によってITを駆使した遠隔地コミュニケーションの必要性が高まり、活用も進んでいるが、実物を目の前にしたコミュニケーションには及ばない。日本では地理的に近いところに多くのメーカーがひしめいている為、3Dプリンターを使えば、この状況を利点とした新しい開発プロセスが生み出せるはずである。この考え方は、成形・加工を請け負う町工場でも生かすことができる。顧客のアイデアを3Dプリンターで実体化できれば、顧客層を広げやすくなるとともに誤解に基づく手戻りを減らし、結果として顧客満足度の向上につながる。

    ラピッド・プロトタイピング, 安, 実体化, 組み立て, 機能, コスト低減, 時間短縮, コミュニケーション・ツール

  • 94

    大量生産が課題。個別生産であっても製造装置としては生産性が求められる場合があるが、現時点では( )の観点から大量生産に対応しにくいという課題がある。ただし、生産可能な数量が( )可能性はある。数量の( )が時代と共に変わっていくから。例えば、大手( )企業の台湾Hon Hai Precision Industry社(通称Foxconn)が、米Apple社のiPadやiPhoneの金属製筐体を( )加工で造っている。iPadやiPhoneのような大量生産品であれば、( )加工や( )を使うのが一般的。しかし、Foxconnは数万台の工作機械を用意することで、切削加工による( )を実現。このように、単に装置の台数を増やして大量生産に対応するだけでなく、3Dプリンター単体での生産性も高まってきている。3Dプリンターでの大量生産も可能になるだろう。例えば、最近の3Dプリンターでは造形エリアが大きなものが登場している。大きなものを造れるというだけではなく小さなものを一度に造ることにも向いている。造形方法にもよるが段取りや後処理のことを考えれば、造形エリアの中にできるだけ( )の部品を配置し、( )ない回数で造形した方が、トータルでの造形時間が短くなり、かつコストも安くなる。生産性を高める取り組みとして大型化だけでなく様々な技術開発が進んでいる。例えば、( )法の3Dプリンターでは、造形テーブルや造形ヘッドを往復運動させるのではなく、ベルトコンベアーのように造形ゲーブルを高速に動かす方式が開発。多数の( )を固定しておき、その下を( )が通貨した際に造形材料を吐出。造形が完了した段階で( )から立体モデルが搬出。造形材料を硬化させる仕組みを増強する方法もある。( )法や( )法の3Dプリンターでは、複数のレーザーを搭載する機種は既に市販されている。同様の考え方を( )法の3Dプリンターに適用し、複数の造形ヘッドを個別制御する方法も研究。既に市販されている材料押出法の3Dプリンターにも複数の造形ヘッドを搭載している機種はあるが、同時に材料を吐出するのは一つ。造形ヘッドの( )は共有している。これに対して、複数の造形ヘッドを独立して個別に制御すれば、造形ヘッドを増やした分だけ造形時間を短縮できる。造形ヘッド同士の衝突を回避しつつ、どう動かすのが最適化か、といった( )がポイント。( )法でも、高速化の研究は進んでいる。同方式の3Dプリンターでは、既に硬化した樹脂をタンク下面から引きはがす工程がネック。酸素濃度を高くしたり、液面を規制する面を湾曲させたりといった工夫で、これを解決しようとしている。

    スループット, 増える, しきい値, EMS(電子機器受託生産サービス), 切削, プレス, ダイカスト, 大量生産, 多く, 少, 材料噴射, 造形ヘッド, 造形テーブル, ベルトコンベアー, 粉末床溶融結合, 液槽光重合, 材料押出, 駆動機構, 制御プログラム, 液槽光重合の規制液面

  • 95

    最終製品は単品や少量品で。近年の3Dプリンターの用途としての注目が急激に高まっているのが最終製品への適用。特に、試作のような単品や少量品の生産に向いている。金型などを準備する必要がないので初期投資が少なく、生産量の変動への対応も容易。( )や( )などを考える必要がないので形状の自由度が高く、一品ごとに形状を変えるようなカスタマイズも容易。ただし、最終製品の製造に3Dプリンターを活用する為には、現状では実力が不十分。解決しなければならない課題がある。代表的な課題は①使える( )の種類が限られている事②造形した立体モデルの( )が不十分な事③( )が不十分な事などが挙げられる。これらの条件をクリアできた部分から、製造装置としての活用に向けた試みが始まっているというのが実情。例えば、樹脂系の造形材料では、基本的に( )か( )を使う場合が多い。熱可塑性樹脂では、( )や( )が低価格機向けで広く使われているが、高機能機向けでは( )や( )、( )といった高強度、高耐熱性の樹脂も登場している。航空機部品や医療などの認証を受けた材料なども登場し、( )系の材料開発も進んでいる。このような樹脂の進化は、例えば、ショット数は限られるとも射出成形用の型を造形できるようになってきた背景にある。3Dプリンターで使える造形材料の種類はまだ十分ではない。ゴムに近い物性の造形材料は提供されているがゴムそのものではないので、弾性限界が低くて切れやすい。透明で耐熱性のある材料は( )では提供されているが、熱可塑性樹脂ではそのレベルに達していない。ABSといっても、射出成型で使われる材料と完全に同じ物性というわけではないという点にも注意が必要。構造材などでニーズが高い金属3Dプリンターに関しては、粉末材料の品質向上や造形技術などの進化によって、使える造形材料の種類や実現できる密度などが近年向上している。欧米では、既に航空宇宙分野をはじめ様々な分野での活用が始まっており、国内でも( )がロケットエンジンなどの部品への適用に向けた開発を進めており、実用化例が広がりつつある。金属粉末については、( )合金や( )合金などの新しい合金に対するニーズが高く、粒径の微細化や粒径分布の最適化、( )機能の付加といったことが課題として残る。造形方法が新しいだけに造形した立体モデルの品質の安全性や信頼性といった点で不安を感じるユーザーも多いが、それらを先進ユーザーが解決しつつある。( )材料、( )材料ともに、課題は少なくないが、急激な市場成長が期待される3Dプリンター向けの造形材料には、今後、新規参入や開発投資の増大が見込まれる。

    工具の経路, 型の抜き方, 造形材料, 物性(機械強度など), 精度, 熱可塑性樹脂, 光効果性樹脂, ABS(アクリロニトリル・ブタジエン・スチレン), PLA(ポリ乳酸), PC(ポリカーボネート), PA(ポリアミド), PPSU(ポリフェニルスルホン), 繊維強化樹脂(FRP), 光硬化性樹脂, 国立研究開発法人宇宙航空研究開発機構(JAXA), 高耐熱, 耐食, 防錆, 樹脂, 金属

  • 96

    在庫を持つことが不要に。少量生産への対応が容易な3Dプリンターは、メーカーとユーザーの関係を大きく変えるポテンシャルを持つ。例えば、自社製品の( )の3Dデータを公開し、ユーザーが3Dプリンターで自由に造形できるようにしているメーカーもある。部品の造り手がユーザー側へとシフトすると、メーカー側で在庫を持たなくて済むようになる。このような観点から期待が持てるのが、( )である。例えば、事務機器のメンテナンス部品をメーカーが長時間にわたって保持し続けるコストは低くない。量産が終了し、それほど多くの数量を必要としない製品のメンテナンス部品などは3Dデータとして用意しておく。それを基にユーザーが、必要に応じて、( )などで造形すればよい。これによって、メーカーは在庫を最小化できる。( )などを懸念するメーカーが多いか、部品の機能や破損時の安全性などを総合的に勘案すれば、適用できる部品があるはずである。

    オプションパーツ, メンテナンス部品, 出力ビューロー, 製造物責任

  • 97

    3Dプリンターを活用する方法。①試作品や製品そのものを3Dプリンターで( )する方法、②( )などの型を3Dプリンターで造形する方法、③原型を3Dプリンターで造形した後に( )して製品を得る方法、である。②と③は3Dプリンターで造形した立体モデルを( )接的に利用する。これらでは、造形材料の選択肢が格段に増えるものの、形状の自由度が損なわれる場合がある。②の型としては、例えば、( )を樹脂や金属で造形する。ここで、試作品を成形する為の型(試作型)を3Dプリンターで造形するといった使い方は以前からあった。( )や( )に取り組む企業もある。ここにきて、実製品を成形する為の樹脂型や金型を3Dプリンターで製造する試みが始まりつつある。例えば、樹脂型については、3Dプリンターで使える樹脂材料の強度や精度の向上によって、単純形状の( )量生産品であれば、製品の成形に3Dプリンター製の樹脂型を使える。量産用金型の修正コスト・回数を削減し、納期を短縮する為、3Dプリンターで造形した樹脂型を使って製品と同じ樹脂で試作品を成形して評価するといった使い方である。最近では、樹脂型を使って金属のプレス成形をしたり、( )をしたりといった取り組みも始まっている。金型に関しては、( )法の3Dプリンターに切削加工の機能を付加したハイブリッド機での活用例が増えている。射出成形やブロー成形用の金型において、冷却管を3次元的に複雑に配置することで、( )を高めたものだ。型を直接造形するという点では、( )型を造れる3Dプリンターの利用も広がっている。例えば、粉末材料を( )で硬化させるタイプの3Dプリンターが数社から製品化されており、( )型を使って固めた砂型と同等の物性を持つ立体モデルを造形できる。木型を造る熟練技能者の減少への対応という面もあるが、木型からでは造れないような砂型を、3Dプリンターでは一体造形できる点が魅力だ。原型を3Dプリンターで造るという方法は、実は( )や( )等の分野では既に使われている。( )法によって金属を鋳造する為の( )を造形する等、型に転写する為の原型を造形する。ワックス製の材料や( )性の高い材料を供給する3Dプリンターメーカーもある。

    直接造形, 金型, 転写, 間, 射出成形用の型(製品部の入れ子), ブロー成型, プレス加工の試作型, 少, MIM(金属射出成形), 粉末床溶融結合, 冷却性能, 砂, バインダー, 木, 宝飾品, 歯科技工, ロストワックス, ワックスモデル, 消失

  • 98

    製造装置の一つとして考える。3Dプリンターを様々な種類がある製造装置の一つとして考え、他の製造装置との使い分けや組み合わせを柔軟に考える事で、製造装置としての3Dプリンターの用途は大きく広がる可能性がある。3Dプリンターによって直接造形するだけでなく、型を3Dプリンターで作製して成形する事や、原型( )を3Dプリンターで作製し、型に( )後、成形することが考えられる。これらのうち、自らの製品に最も適した方法を採用する事が求められる。加えて、一つの部品の中で3Dプリンターと他の工法を組み合わせる事も考えられる。例えば、部品の表面性状を高くしたい場合には( )加工と組み合わせる。実際、( )と切削加工を組み合わせるのは常識的な使い方である。切削加工の時間を最小化する為の( )造形と考えれば分かりやすいだろう。この考え方をさらに1歩進めたのが、3Dプリンターによる造形プロセスの中に切削加工を組み込む事である。( )等から、3Dプリンターと切削加工機の両方の機能を持つハイブリッド機が製品化されている。1つの装置の中で複数各地

    マスターモデル, 転写, 切削, 鋳造, ニアネットシェイプ, 工作機械メーカー

  • 99

    使いこなし力を高める。用途の拡大は、材料や装置の技術改良によって進むとみられる。加えて、現状の3Dプリンターの実力を正確に把握すると同時に、( )等の使いこなし力を高める事も大切である。これにより、先んじて3Dプリンターを製造装置として活用できたり、製品の付加価値をより高めたりできる可能性がある。工作機械がそうであるように、同じ装置を導入しても実現できる精度などはユーザーによって異なる。使いこなし力を高める為には、まずは装置の( )を詳細に理解しておく事が必要。( )だけでなく、実際にどのような条件の際に、形状再現性や精度がどうなるか等を押さえておく。自動化されている部分が多い3Dプリンターでも、ユーザーが介入できる( )がないわけではない。加えて、装置を置く( )や( )、( )、サポート部の除去を含めた( )等でノウハウは蓄積できる。このような造形ノウハウをデータに落とし込む上で、今後重要になりそうなのが3Dプリンターで読み込む( )である。現在はSTLが( )だが、これは形状だけしか表現できない。この欠点を解消する為に、新しいファイル形式の標準化が進んでいる。装置を操作する際の設定を、より上流で定義したり、造形条件の設定作業を自動化したりする事が可能になるかもしれない。さらに重要となるのが、自由な発想で設計する、つまり3Dプリンターならではの形状を考え出す事である。これは、最終製品の製造装置として適用する事からこそ可能な取り組みである。金型の冷却水管を例に挙げると、3Dプリンターで造る事で初めて、製品形状に最適な3次元構造にする事が可能になる。従来は直線的な水管を組み合わせるしかなかったが、3次元水管であれば冷却( )を格段に高められる。この際、構造物の物性や精度に関しては従来の成形・加工の水準にこだわるのではなく、3Dプリンターの性能が目的の用途を満足できるかどうかに注目すべきである。そうすれば、3Dプリンターの3Dプリンターの長所を最大限に引き出す事が可能となる。

    造形条件, 基本スペック, カタログスペック, 制御パラメーター, 環境(温度等)の制御, 積層方向, サポート部の付け方, 後処理, ファイル形式, デファクトスタンダード, 性能

  • 100

    材料押出(熱溶解積層)の造形プロセス。立体モデルを固定するプレートに対して相対的に動かす事ができるノズルから材料を押し出す(吐出する)事で立体モデルを造形していく方法。「( )」や「( )」、「( )」と呼ばれる事もある。一般的に、材料としては( )を使い、これをノズルの手前に配置した( )による加熱で溶かす。ノズルから吐出した樹脂は、既に造形してある下の層の樹脂と接触したり、周囲の空気にさらされたりする事で冷やされて固まっていく。吐出された樹脂の( )を外気に頼る為、造形エリアの( )を一定に保つ機能を持った3Dプリンターもある。同方式の基本特許が2009年に切れた事もあり、一気に多くのメーカーが同方式の3Dプリンターを投入し、低価格化が進んだ。近年のパーソナル向けの低価格3Dプリンターの多くで採用されている方法。

    熱溶解積層法, FDM(Fused Deposition Modeling), FFF(Fused Filament Faabrication), 熱可塑性樹脂(高温になると溶ける樹脂), ヒーター, 冷却, 温度