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近年、ものづくりの工程において図面の無い部品・製品・金型からCAD図面を起こし、その3Dデータをもとに試作品を製作したり、CAE解析を行うといった機会が非常に増えています。こうした3Dデータの作製・修正は重要な工程ではありますが、本来の開発業務には大きな負荷となる工数作業でもあります。 弊社ではリバースエンジニアリングの工程を受託サービスとして実施するだけでなく、評価技術と加工技術を組み合わせてより幅広い工程についてご対応できる体制を整えております。 【サービスの特長】 ■レーザスキャナやX線CT装置により外部及び内部の形状を忠実に再現。 ■高度な計測技術を活用した正確なモデリング。 ■3Dプリント・樹脂成形・切削加工等の様々な出力方法で試作品を製作。
3Dプリンタの性能は近年飛躍的に向上し、その用途は単なる形状確認のためだけでなく、装置の部品や製造工程の治工具等にまで広がっています。ただ、価格・速度・精度におけるマイナス面での課題も多く、未だ実用の段階には至っていないのが現状であると言えます。 そこで、弊社では造形サービスだけでなく造形物の評価（物性試験や寸法測定等）やリバースエンジニアリングを組み合わせたサービスを提供することで、3Dプリンタをより幅広く活用していただくためのご支援を行っていきたいと考えております。 【サービスの特長】 ■3Dスキャン～モデリング～3D造形～評価の全工程をまとめて実施。 ■CT・3Dスキャナや三次元測定機等を使用した精密なリバースエンジニアリング。 ■3D造形物について使用環境や用途に応じた適切な評価方法・条件をご提案。
近年、射出成形をはじめとした樹脂部品の試作では、短納期化や試作回数の低減等についての要求が高まっています。 そこで、弊社では試作成形のワンストップ対応による短納期化、CAE解析を活用した試作回数の低減、X線CT装置やレーザスキャナによるリバースエンジニアリング等のご提案により、部品の樹脂化に関わる諸問題の解決を目指したいと考えております。 【サービスの特長】 ■基礎データ取得～CAE解析～金型製作～成形～評価の全工程をまとめて実施。 ■樹脂流動解析等のCAE解析により試作回数を低減。 ■リバースエンジニアリングにより図面の無い部品からでも樹脂成形が可能。 【サービスの事例】 ■金属製の部品を樹脂材料に変更するための試作成形。 ■新しい成形方法を検討するための成形トライ及び寸法検査・物性評価。 ■成形品のボイド・ヒケ・反りを減らすためのゲート位置や成形条件の検討。 ■成形条件の変更や金型の修正の際の成形品の寸法・ボイド検査。 ■図面の無い金型の3DCAD化。
リバースエンジニアリングを行う際にはサンプルの形状の点群データを取得する必要がありますが、そのデータ取得のメジャーな方法として3DレーザスキャナとX線CT装置があります。それぞれ長所と短所がありますが、どちらのスキャンの方法が精度が良い（＝形状の再現性が高い）のでしょうか？ 今回は三次元測定機で測定した寸法をベースとして、3DレーザスキャナとX線CT装置のスキャンデータがどれぐらいの誤差や歪みを持っているのかを検証します。 作業手順は下記の通りです。 【手順１】 3Dレーザスキャナを用いてサンプルの形状の点群データを取得。 【手順２】 X線CT装置を用いてサンプルの形状の点群データを取得。 【手順３】 三次元測定機による寸法測定を実施。 【手順４】 手順１と手順２の点群データから寸法データを拾い出し、手順３の寸法データとの比較を実施。
リバースエンジニアリングの手法にも色々ありますが、その選択の仕方でアウトプットされるデータも異なるため、データの使用目的や要求精度に合わせた最適な手法を選択する必要があります。 3Dスキャンデータをベースにしてリバースエンジニアリングを行った２つの方法について、その手順と特徴をご紹介します。 ＜断面の輪郭形状を基にしたリバースエンジニアリング＞ 【手順１】 レーザスキャナによる形状データ（点群データ）の取得。 【手順２】 ポリゴン化及びメッシュの修正。 【手順３】 3Dモデリングソフトと3DCADソフトを用いてモデリングを実施。基準とする面に断面のスケッチを作成し、押し出しや回転等の機能を使ってソリッド形状を生成。 ＜表面形状を基にしたリバースエンジニアリング＞ 【手順１】 レーザスキャナによる形状データ（点群データ）の取得。 【手順２】 ポリゴン化及びメッシュの修正。 【手順３】 3Dモデリングソフトと3DCADソフトを用いてモデリングを実施。表面形状にメッシュフィットしたサーフェスを作る作業を全ての面に対して行うことでソリッド形状を生成。
リバースエンジニアリングのための点群データを取得する方法として一般的には3DレーザスキャナやX線CT装置が使用されますが、どれだけ精度の高い装置を使用してもデータの取得時に±0.05～0.1mm程度の誤差が発生します。初めから誤差のあるスキャンデータをベースにしているため、再現性の高いリバースエンジニアリングを行うのは不可能に近いと言えます。 再現性を高めるためにノギスやマイクロメータによる実測値を入れてCAD図面を補正する方法もありますが、スモールツールでは測定できる形状や寸法精度に限界があります。 弊社では三次元測定機や形状測定機等の高精度測定機を用いた計測サービスを長年提供しており、高い計測技術を活かした高精度なリバースエンジニアリングを実施することが可能です。今回のブログでは形状が単純なワークについての高精度なリバースエンジニアリングの手法をご紹介します。
X線CT装置を使用して対象物（樹脂製コップ）のCTスキャンを行い、３Dプリンタによる出力を試みました。 CTスキャンデータをSTLに変換するだけで3D造形ができますので、図面の無い部品のリバースエンジニアリングを手軽に行うことが可能です。 ＜工程の手順＞ 【手順１】 X線CT装置によるサンプルのスキャン。 【手順２】 VG STUDIO MAXにてスキャンデータをSTL化。 【手順３】 メッシュの状態を確認し、破損等の不具合があれば修正を実施。 【手順４】 樹脂３Dプリンタによる3D造形。材料はONYX（炭素繊維入りナイロン）を使用。
3D TIMONを使用した樹脂流動解析により設計段階での成形不良の予測を行い、金型修正回数・試作回数の削減を通じて、開発期間の短縮・コスト削減が可能になります。解析の手順は下記の通りです。 【手順１】 解析対象形状をメッシュ分割します。（※メッシュ分割することで、解析対象形状を「小さな単純形状の集合体」に表現でき、コンピューターでの計算が可能になります。） 【手順２】 「充填時間」「射出圧」「保圧力」「保圧時間」「冷却時間」「樹脂温度」「金型温度」「樹脂データ」など、必要な条件を設定します。 【手順３】 コンピューターによる自動計算開始。
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