Markforged(マークフォージド)社製の3Dプリンターを使用の方、また、それ以外のものを使用している製造業界の皆様にも、Markforged(マークフォージド)社製3Dプリンターの最新の材料「Smooth TPU 95A」を紹介させて頂きます。この材料はMarkforged(マークフォージド)社製3Dプリンターが生み出すものの汎用性を大幅に拡張します。

Markforged(マークフォージド)は、3Dプリンターの分野において世界クラスのエラストマーパーツ製造を実現することを目標として、このプログラムを開始しました。数え切れないほどの時間をエンジニアリングに費やし、膨大な数の反復作業を経て、この材料をリリースする運びとなりました。Markforged(マークフォージド)の使いやすさや品質の良さをそのままTPU素材に実現する事が出来ます。

Smooth TPU 95Aとは

TPU（熱可塑性ポリウレタン）は、柔軟で衝撃吸収性の高いパーツを製造するために使用される、ゴム状の材料です。ガスケット、シール、ショックアブソーバー、ホース、駆動ベルトなどを思い浮かべてみてください。TPUはこういったパーツを製造するために使われる材料です。

Markforged(マークフォージド)社製のSmooth TPU 95Aは、従来の製造方法によるパーツと同じ機能性を持ちながら、Markforged(マークフォージド)の製品を使用することで必要な時に必要な分だけカスタム設計のパーツを製造できる機能を備えた、3Dプリンター用のフィラメントです。

【ショア硬度】物体を落とした時の弾性反応をもとに、素材の弾性硬度を測定します。数値が高いほど硬度が高いです。(0~100の間)

ショアA規格の試験法で測定されております。

◆一般的に3Dプリンターで使用出来るTPUとの比較

一般的にFFF方式で使用出来るTPU素材に比べると、Markforgedの”Smooth TPU 95A”は、物性値が高くハイエンドなTPUとなっております。

TPUの3Dプリントによる経済的メリット

柔軟性のあるゴム材料は、従来の製造方法では、リードタイムが長く、初期費用が高く、複数工程での処理が必要とされます。また、ツーリングのコストが高額になるため、この種の材料を使用する製造は、一般的に大量生産以外には適しません。
破断点伸び500 %以上、ショアA硬度95のSmooth TPU 95Aは、次のような用途に適しています。

・ロット数が多くない場合に、従来の製造方法に代わり、最終用途パーツの生産。
・レガシーパーツの在庫がなくなった場合の生産ラインの部品。
・生産規模を拡大する前に、設計を検証するためのプロトタイプの作成。

エラストマー素材を安心して3Dプリントできる

TPUを3Dプリントすることの経済的メリットは明らかですが、実際のところ、このようなフィラメントのプリントには細心の注意が必要です。詰まりや障害が頻繁に発生し、プリントごとのプリンター調整も繰り返し必要になります。そのようにストレスが多い工程を経て完成したパーツの表面品質が非常に悪く、使い物にならないことも、よく起こります。

しかし、Markforged(マークフォージド)は、マテリアル、ハードウェア、ソフトウェアを独自に融合させ、信頼性の高いTPUプリントソリューションの実現に成功しました。造形スピードやノズル温度、取り外しの設定を調整するための手間は必要ありません。
現時点で、TPU対応の3Dプリンターはいくつか存在しますが、Markforged(マークフォージド)が提供するレベルの信頼性、一貫性、使いやすさを備えているものは、ほとんどありません。

Smooth TPU 95Aの機能性と汎用性

Markforged(マークフォージド)以外で、SLA方式やDLP方式でも TPU材料が使える3Dプリンターがあり、FFF方式に比べるとより精細なパーツが作れるという特徴はありますが、これらの3Dプリンターで造形したパーツは、現実世界の用途で受ける荷重や応力に耐えられるものではありません。また、FFF方式の3Dプリンターでは同等の引張/伸張特性が得られるかもしれませんが、精度、一貫性、表面品質の点ではMarkforged(マークフォージド)のSmooth TPU 95Aにはかないません。