金属３Ｄプリンター造形の見積もり価格について｜金属３Ｄプリンター受託造形サービスのことなら株式会社Ｊ・３Ｄ

はじめに

金属３Ｄプリンター造形の見積もり価格は体積、材質、造形姿勢によって大きく変わります。

それがどんな仕組みで変動するのか詳しく解説いたします。

読んでもわかない場合は弊社スタッフにお申し付けください。

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体積による価格変動

体積とは、物体が3次元の空間でどれだけの場所を占めるかを表す度合いのことを指します。単位は立方メートル (m3)で表すことになります。

立方体であれば、体積＝1辺×1辺×1辺　球の体積であれば　体積 = 4 × 3.14 × 半径 × 半径 × 半径 ÷ 3　と学校で習ったと思いますが、その形状によってすべてには体積が存在しております。

体積が変わると価格が変動するのは、体積により使用する金属材料の量とレーザーの照射面積が変わるからなのです。

しかし、材料によって比重が異なりますので、同じ形状でも安くなる場合も高くなる場合もあります。

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材質による価格変動

金属は３Ｄプリンターに限らず材質によって価格が違います。

金属３Ｄプリンターも同じ事で、材質によって価格が異なっています。

弊社で造形（試作）させて頂いている材料は

◆マルエージング鋼
◆コバルトレスマルエージング鋼
◆アルミニウム（ALSi10Mg）
◆インコネル718
◆純チタン
◆SUS316L

となっておりますが、それぞれ材料価格が違いますので、先に求められた体積（重量）にかける金額が変わります。

また、材料によって造形時間もかわります。その理由は材料によって融点が変わるためにパラメーターが変わります。ゆっくり造形しなければならない材料もあったり、積層の厚みが変わったりしますので時間変動も大きな要素になります。

同じ形状でも材質が変われば大きく価格が変わることもありますのでご注意ください。

マルエージング鋼、コバルトレスマルエージング鋼は0.05mmずつ、インコネル718は0.04mmずつ、アルミニウム、純チタンは0.03ｍｍずつ、SUS316Lは0.02ｍｍずつ積層していきます。当然ですが積層厚みが少なく成れば時間がかかりますので高価になりやすいです。

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造形姿勢による価格変動

上記の図を見比べてみて下さい。同じ形状ですが、角度が変わっています。これを金属３Ｄプリンターでは造形姿勢と呼んでいます。

造形姿勢によって価格が変わる仕組みを説明いたします。

図はいずれも100mm角のサイコロ形状になります。左は面を下につけた造形姿勢なので下からの高さは100mmです。

一方で右の図は45度傾けた造形姿勢になりますので、下からの高さは(正方形の対角線の長さ)=(1辺の長さ)×√２になりますから141.421mmとなります。

金属３Ｄプリンターは1層1層の積み重ねになりますので、この高さの違いが時間に関係してしまいます。

例えばマルエージング鋼の場合は0.05mmずつの積み重ねになりますので、高さが100mmの場合は積層回数は2000回（100÷0.05＝2000）、右図のように造形した場合は41.421mmの積み重ねが増え2828回（141.421÷0.05＝2828）になります。

どんな形状でも金属粉末は1層1層敷き詰める時間が必要ですのでそれらと、レーザー照射時間がプラスされ時間が長くなるのです。

金属３Ｄプリンターの1時間当たりのチャージ金額×時間となれば右図のほうが高価になってしまうのです。

これをアルミニウムにした場合は積層厚みは0.03になりますので、100÷0.03＝3334回、右図の場合ですと141.421÷0.03＝4714回となりますので大幅に積層回数が増えましたので時間もかかります。

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金属３Dプリンター造形品の見積り方法

金属３Dプリンターでは基本的に3Dモデルが必要となります。

2次元の図面からは見積りが出来ないという事をまずはご理解下さい。

金属３Dプリンターの正しい見積もり方法は、３Dモデル・・通常は「STL」という拡張子で送って頂くか「IGES」「STEP」といった中間ファイル形式で送って頂く事になります。

モデルを頂いたら３Dプリンター専用ソフトにて造形時間と体積を求めてお見積りを出して行くことになります。おそらくどこのサービスビューローに出しても同じ事を言われるかと思います。

その他の拡張子の場合・・、例えばSAT、JT、VDAについては持っているCADにより異なりますので読み込めるかどうか聞いた上でどの拡張子なら大丈夫なのかを確認されると良いと思います。

また金属３Dプリンターのお見積もりには造形費用以外に、サポート除去費用や熱処理費用、切断費用、仕上げ加工費用が入る事もあります。

造形品の形状、使い道、要望によって追加されるお見積もり価格になっています。

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かしこい造形依頼

上記の図をは同じ100mm角の立方体ですが、右の立方体には穴がたくさんあいています。

体積を計算すれば左図は100mm×100mm×100mm=1000000m㎥になります。右の図場合はその体積から∮10×100×24個分の体積を引いた811930.427m㎥になります。

造形姿勢は同じで造形した場合どちらが安くなると思いますか？？？機械加工から考えると右図のが高くなります。穴加工分が上乗せされるからです。

しかし、金属３Ｄプリンターの場合は前項でお話ししてきた通り、体積が価格に跳ね返りますので、この場合は右図のが安くなるのです。

複雑になればなるほど高くなる機械加工に対し、複雑になればなるほど安くなる金属３Ｄプリンター。

御社の加工費削減のヒントになれば幸いです。

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まとめ

金属３Dプリンターの造形品を見積もりにしますと、一様に高価だと思われることがほとんどです。

その理由のほとんどが既存の加工方法で出来るものだからです。既存工法でできる形状は既存工法が一番安いのだと思います。

また、既存工法でも複雑すぎて時間のかかるものは金属３Ｄプリンターの方が安くなる場合があります。

むずかしい判断ではありますが、複雑で時間のかかるものは、一度金属３Ｄプリンターで見積もりしてみるのも賢い方法の一つだと思います。

また、最近ではトポロジー設計やジェネレイティブデザインといった新しい設計が始まりましたが、そのような設計の場合は金属３Ｄプリンターは効果が高いので是非チャレンジしていただきたいと思います。

その際の提案は弊社でもできますのでなんなりとお申し付けいただければと思います。

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