【みたれぽ】3Dプリントしたモデルをめちゃくちゃ引っ張ってみた！

3Dデジタルツールを数多く取り扱っているシステムクリエイト。

弊社では取扱製品でどんなことができるのか日々検証しています！

そこで“こんなコトやってみた！”をご紹介するレポート、
略して「みたれぽ」をお届けします！！

今回は3Dプリンタに注目！

造形したモデルの強度ってどれぐらいか気になりませんか？
実際、お客様から
「3Dプリンタで造形したモデルの強度ってどれぐらい…？」
と言ったお声をきくことがあります。
強度と言っても圧縮強度や曲げ強度など様々な指標がありますが、その中で今回は…

3Dプリンタで造形したモデルを引っ張ってみる！！

まずはデータを解析！

強度を増すにはインフィル（＝3Dプリンタで造形した際の内部の材料が詰まっている密度）を増やした方が強度が増すとされています。
20％と100％の2種類のインフィルを変えたフックの形状をしたモデルのデータを用意しました。
その後、荷重がかかった想定でモデルを解析してみると…

2種類のモデルにかかる負荷には差があることが明白でしたね。

それでは全てインフィルを100％にしておけは良いのでは…？と考える方もいらっしゃると思います。
強度があるのはメリットですが、造形時間がかかってしまったり、材料を多く消費してしまうなんてこともあるんです。

では、負荷の分布に応じてインフィルを変更してみては…！！

解析結果から赤色～オレンジ色の部分は負荷がたくさんかかるので、その箇所の密度を高くしました。
その他の部分は負荷が少ないため、標準的に3Dプリントで使用されるインフィル充填率の20％に変更してみました！

再度モデルを解析！

あくまでもシミュレーション上の結果ですが、インフィル100％の時と同等の応力のかかり方になりました！
100％の充填率の体積が63.8㎤だったのに対して、複合充填率のモデルは38.8㎤という結果に！！
造形時間だけでなく、材料コストも下げることができるため、部分的に強度を持たせたり軽量化したりするような改善には効果的だと分かります！

ここからが本番！！
実際に造形して吊りはかりを使用してモデルが壊れるまで
引っ張ってみましょう！！

充填率の違う3種類のモデルを用意して、それぞれ造形時間と重さを測ってみると…

見た目は同じでしたが、手で持つだけで重さの違いを感じられました。

インフィル20％のモデルを引っ張ってみた結果は…？
34kgで壊れてしまいました。
次に一番強そうなインフィル100％のモデルを引っ張ります。
すると倍以上の約70kgになるまで壊れず！！これほど強度があるとはびっくりです！

本命の充填率混合モデルの実力は？？

検証の様子を動画で公開　↓↓

何と同等以上の約71kgまで壊れませんでした！！
想像以上に頑丈でびっくりですが、軽量化を実現しながら100％の充填率同等の強度を持つことができましたね～
熱融解積層（FDM）方式のプリントモデルは強度面で不安を抱かれる方も多いですが、3Dデータを工夫することによって十分な強度を保つことができるんです。

いかがでしたでしょうか？
他にもたくさんの3Dデジタルツールを使って「やってみたレポート」を発信しています！
今後もどうぞご期待ください！！

みたれぽ
→ https://systemcreate-inc.co.jp/mitarepo