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3Dプリンター向けカーボンファイバー材料「FDM ABS-CF10」を発表-ストラタシス

Stratasys Ltd.(以下、ストラタシス)はF123シリーズ 3Dプリンター向けに、初のコンポジット材料である新しいABSベースのカーボンファイバー材料「FDM ABS-CF10」を発表した。
(写真:FDM ABS-CF10/ストラタシスより引用)

今回はストラタシスの新材料の特徴と、カーボンファイバーを活用する他社の3Dプリンターメーカーなど併せてご紹介する。

新材料「FDM ABS-CF10」は金属材料の代替として有効

F123シリーズ3Dプリンター向け新材料「FDM ABS-CF10」では、カーボンファイバーを10%充填することで、標準的なABSと比較して強度を15%、剛性を50%高めた。
それにより、金属より軽量で高精度な造形ができるので、金属材料の代替として有効だ。「QSR Support」可溶性材料の使用により、時間のかかる手作業によるサポート材除去も必要なく、複雑なパーツの造形にも対応する。

ABS-CF10は溶接固定具などのアラインメント・ツール向けに優れた剛性を提供(ストラタシスより引用)

ストラタシスのカーボンファイバー材料の特徴

ストラタシスのカーボンファイバー複合3D印刷材料であるナイロン12カーボンファイバーは、チョップドファイバーとナイロン12を組み合わせて構成されており、製造部品に必要な強度と剛性を提供。その強度と剛性により、アルミニウムなどの金属を軽量部品や工具に置き換えるのに最適な材料となっている。

カーボンファイバーが注目されている理由

3Dプリンター向けのカーボンファイバー材料とは

カーボンファイバー材料は治具、固定具、ツールなどの広範なエンドユース・アプリケーション向けの3Dプリンターでよく使用されている。
すでにご承知の方も多いと思うが、カーボンファイバーだけで使用されることはめったにない。通常、他の材料と組み合わされて複合材料と呼ばれるものを形成し、炭素繊維強化材料と呼ばれる。金属材料の代替になるほど強度が高いが、軽量で、汎用性も高い特徴をもっている。自転車のフレーム、航空機の翼、プロペラブレード、自動車部品などの特徴を生かせる多くの分野で活用されている。

自転車のフレームはカーボンファイバーで製造されている(引用:アレボ)

今後の3Dプリンターでのカーボンファイバー活用の可能性

ストラタシスの内部分析によれば、ポリマー製治具や固定具向けのアディティブ・マニュファクチャリング市場は、2019年から2023年に年間成長率が過去4年間の2倍の14.2%となり、市場規模が約6億米ドルに成長すると予測されている。

3Dプリンティング・カーボンファイバー材料を活用するメーカーの増加には理由があります。カーボンファイバー材料は強度と汎用性が高く、軽量です。私たちはFDMのすべてのお客様がこうした材料特性を活用できるようにしたいと考えています。FDM ABS-CF10の発表は、世界の製造業で3Dプリンティングの存在感を高める大きな一歩です

ストラタシスのマニュファクチャリング担当シニア・バイス・プレジデントDick Anderson氏

ストラタシスは今後、カーボンファイバーを活用した「FDM ABS-CF10」材料により、特に航空宇宙、車載、産業、レクリエーション関連の製造分野のアプリケーションに注力していくとのこと。

他社のカーボンファイバー材料が使える工業向け3Dプリンターの紹介

ストラタシスが新たに取り扱いを始めたカーボンファイバー材料。ここ数年で工業向け3Dプリンターの造形材料に、さまざまなラインアップが追加されている。今回はカーボン材料を用いることができる海外メーカー製3Dプリンターについてご紹介する。

 Desktop Metal

米国ボストンに拠点を置く3Dプリンタメーカー Desktop Metal(以下 デスクトップメタル)は、高解像度の連続繊維複合部品の3Dプリントを実現したファイバーデスクトップ3Dプリンタ「Fiber」シリーズを提供している。

Fiber™は連続カーボンファイバーまたはグラスファイバーでクリティカルパスを強化可能。PEEK、PEKK、PA6ナイロンなどの業界でテストされた複合材料と組み合わせると、鋼と同じくらい強力でありながら、アルミニウムと同じくらい軽い部品が得られる。

Markforged

Markforged(マークフォージド)は、カーボンを芯材に入れることができる業務用3Dプリンターである。造形するカーボンやナイロンに長繊維を織り込むこで、金属並の強度をもつ複合的かつ高精細なエンドユーザー向けパーツの試作品を出力可能

Mark TwoMark X7機種に対応しているカーボンファイバー材料は強化繊維の重量比に対して最も高い強度をもつ。 Onyxよりも6倍強く18倍の剛性を持ち、機械加工されたアルミニウムを代替する部品に使用されている。

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