[3D プリント アプリケーション] 11 のカーボン ファイバー マテリアル アプリケーション + 無料 3D モデル リソース!

[3D プリント アプリケーション] 炭素繊維複合材料の 11 のアプリケーション + 無料の 3D モデル リソース!

炭素繊維複合材は、3Dプリントにおいて大きな潜在的メリットを秘めた材料です。高強度で軽量、そしてグラファイトブラックの交差織り模様は独特の視覚的魅力を放ちます。3Dプリントは、最終部品の小ロット生産を時間節約で実現できます。（記事全文はこちら： [3Dプリント豆知識] 3Dプリントに炭素繊維を使用するメリット！ ）

この記事で紹介したすべてのパーツは、 Ultimaker Thingiverseの無料3Dモデルリソースから入手できます。このリソースには180万点以上の無料STLファイルが蓄積されており、これは多くの競合他社をはるかに上回っています。すべてのクリエイターは無料でモデルをアップロードし、共有できます。Thingiverseには、これらのパーツがカーボンファイバーの強力な利点をどのように活用できるかを実証するプロの設計チームもいます。

これらの素材を最大限に活用していただくために、クランプ、ファスナー、自動車部品など、炭素繊維複合材の12の用途をまとめました。日常生活や仕事のプロジェクトで、これらの例をご活用ください。

UltiMaker Y型コネクタの3Dモデルをダウンロード

デザイナー: Jeremy Evers - UltiMaker テクニカルセールスエンジニア 材質: PET CF
印刷時間: 16時間20分


UltiMakerのオフィスには、様々な材料で作られた数十個のYコネクタが展示されています。これらの部品は、新材料の試験において、材料プロファイルの調整に役立つベンチマークプリントとして使用されます。寸法精度や外観品質を判断するのに役立つ多くの便利な機能を備えています。また、次の部品であるYコネクタエクステンダーにも使用できます。

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UltiMaker Y型コネクタエクステンダーの3Dモデルをダウンロード

デザイナー: Jeremy Evers、UltiMaker テクニカルセールスエンジニア; 素材: PET CF
印刷時間: 10時間39分


この部品はUltiMaker Yコネクタの補完製品であり、寸法精度のテストに使用されます。Yコネクタがエクステンダーにスムーズに差し込まれ、ねじ山が正しく締め付けられれば、2つのプリントの寸法と精度を検証できます。エクステンダーのテクスチャパターンは、プリントの外観品質の調整にも役立ちます。

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エリック・シュワルツ クラッチインテーク   3Dモデルのダウンロード

デザイナー: エリック・シュワルツ
材質： PET CF
印刷時間: 19時間46分


エリック・シュワルツ・レーシングチームは、Ultimakerと協力し、過酷な自動車運転条件下で複合材料をテストしました。この部品は、Ultimakerが提供する価値を完璧に体現しています。シュワルツ・レーシングカーのCVTクラッチシステムは、かなりの熱を発生します。ベルトの温度は120℃を超えることもあります。ベルトの寿命を延ばすには、ベルト温度を可能な限り低く保つことが重要です。このブラケットは、大型のホースをフレームに固定し、吸気口として機能します。カーボンファイバー複合材料は熱変形温度が高いため、高熱エリアに近接しても変形することなくプリントできます。

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Erik Schwartz スイッチブラケット3D モデルをダウンロード

デザイナー エリック・シュワルツ
材質： PET CF 
印刷時間: 5時間33分


レース規則では、緊急時に安全担当者が電源を切ることができるよう、レースカー後部に電源オフスイッチを設置することが義務付けられています。エリック・シュワルツ・レーシングチームは、このブラケットを金型のシミュレーションに使用しています。また、金型が到着するまでの仮の部品としても使用されています。多くの製造工場では、既に3Dプリントされた金属製の治具、固定具、交換部品を工場内で使用しています。高価な金型を作成する前に、プラスチック製の金型で設計を行うことは、これらの課題に対処する効果的な方法です。金属からプラスチックへの切り替えによる材料コストの削減は相当なものです。

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Erik Schwartz ヘルメットブロワースタンド3D モデルをダウンロード 

デザイナー: エリック・シュワルツ
材質：PET CF
印刷時間: 9時間8分


レース中、ドライバーの涼しさを保つことは重要です。エリック・シュワルツがデザインしたこのブラケットは、ドライバーのヘルメットに新鮮な空気を送るブロワーを固定するために使用されています。この複合素材は耐久性に優れ、レース中の着脱を繰り返すことができます。

UltiMaker 自転車コンピューターマウント 3Dモデルのダウンロード

デザイナー: フェリペ・カスタネダ - UltiMaker クリエイティブ・コンテンツディレクター 素材: ABS カーボンファイバー
印刷時間: 1時間17分

出典：GRAN FONDOサイクリングマガジン

アマチュアサイクリストもプロサイクリストも、サイクルコンピューターのマウントは一般的なアクセサリーです。UltiMaker 3DプリンターとThingiverseの無料3Dモデルリソースを組み合わせて、このシンプルで素早くプリントできるブラケットは、カスタムパーツや特注パーツの作成、そして独自の製品開発のための豊富なインスピレーションを与えてくれます。カーボンファイバーのような高性能素材は、完成品に直接変換できるため、潜在的なビジネスチャンスへと繋がる可能性があります。

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UltiMaker テクスチャ加工メカニカルグリップ3D モデルをダウンロード

デザイナー: Felipe Castaneda - UltiMaker のクリエイティブおよびコンテンツ ディレクター 素材: ABS カーボン ファイバー
印刷時間: 19時間50分


このテクスチャ加工されたグリッパーのサンプルは、軽量かつ耐久性が求められる複数部品のエンドツールアセンブリの一部であり、カーボンファイバー複合材料は両方の要件を完全に満たしています。

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UltiMaker ロボットグリッパーコンポーネント3D モデルをダウンロード

デザイナー: フェリペ・カスタネダ - UltiMaker クリエイティブ・コンテンツディレクター 素材: ナイロン12カーボンファイバー
印刷時間: 17時間23分


真に軽量なエンドエフェクタを実現するには、単一の部品をプリントするだけでは不十分です。アセンブリ全体を同時にプリントする必要があります。これは、カーボンファイバーが必要な強度と耐久性を提供するだけでなく、可動部品の複雑なアセンブリを製造するために必要な精度も提供し、ロボットアームの速度と操作性を向上させることを示しています。

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パイプ溶接治具のUltiMaker 3Dモデルをダウンロード

デザイナー: フェリペ・カスタネダ - UltiMaker クリエイティブ コンテンツ ディレクター 材料: ナイロン 12 カーボン ファイバー 印刷時間: 8 時間 40 分

出典：炭素繊維複合材で治具や固定具を強化する

UltiMakerで作られたこの部品は、シンプルなパイプ溶接治具のデモンストレーションです。治具は、組立工場、試験室、機械加工工場などで日常的に使用されています。炭素繊維複合材を使用することで、作業に合わせて簡単にカスタマイズできるだけでなく、製品を所定の位置に保持するのに十分な強度も備えているため、これらの用途に大きなメリットをもたらします。

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UltiMaker 長方形ブラケット 3Dモデルのダウンロード

デザイナー: フェリペ・カスタネダ - UltiMaker クリエイティブ・コンテンツディレクター 素材: ナイロン12 カーボンファイバー
印刷時間: 5時間7分


このシンプルなブラケットは、3D プリントのカスタマイズ機能と高速印刷時間、およびカーボン ファイバー複合材料によって提供される強度と剛性の恩恵を受けています。

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UltiMaker 位置決め治具 3D モデルをダウンロード

デザイナー：フェリペ・カスタネダ（UltiMakerクリエイティブ・コンテンツディレクター）。素材：ナイロンカーボンファイバー（ナイロン6/66混紡）。
印刷時間: 7時間51分


このような位置決め治具は高度なカスタマイズが必要であり、生産プロセスの改善に合わせて繰り返し複製が必要になる場合があります。3Dプリントは、継続的な反復作業にかかるコストを大幅に削減できます。また、交換用治具の大量在庫を保有する必要もありません。一部の工場では、治具データベースを作成し、必要に応じて印刷しています。

Ultimaker でさまざまな材料を使用して印刷する方法の詳細については、 「[3D 印刷材料] Ultimaker でさまざまな材料を使用して印刷する方法」を参照してください。
Ultimaker 3D プリンターと、 Ultimaker のコストパフォーマンスに優れた 3D プリンターのデモ ユニットをご覧ください。