ファイン・ディテール・レゾリューションで強さと複雑さを追求したデザイン

2024年1月10日｜読了時間：5分

FDR、興味深い可能性を現実のものに

FDRは、驚くほど複雑なデザインのポリマー部品を、驚くべき細部精度と優れた堅牢性で製造することを可能にします。FDR（ファインディテールレゾリューション）テクノロジーは、指先ほどの大きさであっても、耐久性を犠牲にすることなく、複雑で驚くほど詳細なパーツの製造を容易にします。設計者やエンジニアは、驚異的な繊細さと精度を必要とする使用例においても、非常に自由度が高い。FDRは、非常に複雑なディテールや構造を必要とする積層造形（AM）の用途に最適です。

デザイナーは、最終用途の要件に厳密に基づいた複雑な部品を作ることができ、その技術が創造的なビジョンを損なうことを心配する必要はない。一方、エンジニアは、一見小さな寸法が完成部品の機能を妨げることを心配する必要はない。

高い寸法精度

FDRの超薄型COレーザービームにより、このプロセスの精度はステレオリソグラフィー（SLA）に匹敵し、はるかに効率的な生産速度を実現します。FDRの精度は、以下のような要素を持つ部品の設計を可能にします：

• エンボスまたはデボスフォントによる複雑で鮮明なレタリングで、部品に印やラベルを付ける
• ハウジングのような部品や、アセンブリに属する部品への優れた適合性
• 射出成形に匹敵する±40ミクロンの精度
• そしてもっと！

複雑かつ堅牢な機能

FDRを使用すれば、極細のスレッド、複雑な格子構造、メッシュのような複雑なインターロック・コンポーネント、カンチレバースナップフィットのような高度な機能的接続を簡単に製造できます。 

さらに、ユーザーのニーズ、実用性の対象、または希望する機能に合わせて、追加の統合コストなしで部品をカスタマイズすることができます。そのため、設計の自由度が高い。

FDRは部品の堅牢性も向上させます：FDRに使用されるPA 11ポリマーの強度により、ピンのような小さな形状であっても、圧力で多少変形することはあっても、壊れるほどもろいものではありません。

超薄肉

FDRでは、垂直方向の壁が0.26ミリと薄く（少なくとも1つの輪郭があれば）、水平方向の壁がさらに薄い（最小約0.12ミリ）部品を製造できる。 

FDRのこの特性は、マイクロ波アンテナ用のデジタル・フィルター・ユニットのような、高周波通信で使用される部品に理想的であるとエンジニアは思うだろう。また、自動車産業（自律走行など）や航空宇宙産業の先端分野でも、薄肉でありながら頑丈な組成を持つ部品から恩恵を受ける可能性がある。

FDR設計のベストプラクティス

FDR用のパーツを設計する際には、さまざまな要素が絡んできます。しかし、以下の4つの原則は、ヒンジギャップサイズ、穴径、ビームオフセット、その他様々な数値の計算といった細かな作業に没頭しているときでも、いつでも立ち戻ることができる強固な基礎となります。

1. 何よりも機能
   製造可能性ではなく、部品の意図する機能に重点を置く。例えば、マイクロエレクトロニクスのコネクターを設計しているとします：FDRがその寸法を実現できるかどうかは気にしないでください。
2. 最小限の材料
   核となる機能を果たすのに十分なポリマーだけを必要とするように、部品を設計する。FDRがあれば、極小のスケールで機能する最終用途の部品を作ることができるのですから。
3. フォースフロー設計
   従来の製造とは異なり、AMではフォースフローに基づく設計が可能です。私たちの目的では、これは部品の強度要件を満たすのに十分な材料だけを必要とすることを意味します。これは材料の節約に役立ち、より責任ある製造を可能にします。
4. ソフトなエッジとコーナー - シャープではない
   FDRを使えば、ポリマーを思いのままに成形することができますが、部品設計では、「できる」＝「できるはず」とは限りません。設計時に鋭利なエッジやコーナーを排除することで、AMライフサイクルの後半で潜在的な問題になることはありません。