3D計測事例」カテゴリーアーカイブ

マウスピース

マウスピース3D計測の事例

現物の3D計測から3次元CAD作成


 

「楽器のマウスピースの構造」といっても、楽器の種類によって大きく異なります。


🎺 金管楽器のマウスピース(例:トランペット、トロンボーン)

金管楽器のマウスピースは金属製で、以下のようなパーツに分けられます:

  1. リム(Rim)
     口に触れる部分。厚みや角度によって演奏のしやすさが変わります。

  2. カップ(Cup)
     リムの内側にあり、振動を集める部分。深さや形状により音色が変化。

  3. スロート(Throat)
     カップの奥にある小さな穴。抵抗感や音の反応性に影響します。

  4. バックボア(Backbore)
     マウスピースのシャンク内部のテーパー(内径の広がり)。音の拡がりに影響。

  5. シャンク(Shank)
     本体と楽器本体を接続する細長い部分。


🎷 木管楽器のマウスピース(例:サクソフォン、クラリネット)

木管楽器のマウスピースは樹脂や硬質ゴムなどでできており、リード(薄い木の板)と組み合わせて音を出します。

主な構造は:

  1. テーブル(Table)
     リードを取り付ける平らな部分。

  2. レール(Rails)
     リードの左右を支える細い縁部分。

  3. ティップオープニング(Tip Opening)
     リードとマウスピースの先端の隙間。音の吹きやすさに直結。

  4. フェイシングカーブ(Facing Curve)
     リードとマウスピースの接触部分のカーブ。反応性と音色に影響。

  5. バッフル(Baffle)
     内部の凸部。音の明るさ・アタック感に関係。

  6. チェンバー(Chamber)
     内部空間。大きさや形状により音の響きが変わる。


🎵 補足

 

  • リード楽器では、マウスピース単体では音が鳴らず、リードとリガチャー(締め具)をセットで使います。

  • 金管マウスピースの選定は、音色と奏者の唇の形状の相性も重要です。

 

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多孔質セラミック部品

<例>多孔質セラミック部品の3次元計測

現物部品から3次元CADデータ作成


多孔質セラミック、「多くの孔(あな)」を持つセラミック(陶磁器)材料です。以下に、基本的な概要、特長、用途など


■ 基本概要

多孔質セラミックは、微細な孔を内部に持つ構造のセラミックで、空隙率(ポーラス率)が高いのが特長です。この構造により、一般的な緻密なセラミックとは異なる性質を持ちます。


■ 主な特長

特長 説明
高耐熱性 セラミックの基本的な特性として、非常に高温にも耐えられます。
耐薬品性 酸やアルカリなどの化学薬品にも強いです。
軽量 多孔質であるため比重が小さく、軽量化にも寄与します。
吸着性・透過性 ガスや液体を通したり、特定の物質を吸着する機能があります。
熱絶縁性・音響吸収性 空隙による断熱効果や、音の吸収特性があります。

■ 製造方法の一例

  1. 発泡法:スラリーに発泡剤を加えて気泡を形成させ、焼結。

  2. 鋳込み法:発泡ポリマーや脱脂可能な有機物をセラミック粉末に混ぜて成形・焼成。

  3. 3Dプリント法:最近では精密に孔構造を制御できる技術として注目されています。


■ 主な用途

用途 説明
フィルター材料 水や空気中の不純物を除去するフィルター(ガスフィルター、溶融金属フィルターなど)。
断熱材 高温炉の内壁などに使われる断熱材。
触媒担体 自動車の排ガス浄化用や化学反応の触媒を保持するためのベース。
医療材料 人工骨やインプラント材料として、生体適合性を生かして使用。
吸音材 音響機器や建材としても応用。

■ 代表的な材料

  • アルミナ(Al₂O₃)

  • ジルコニア(ZrO₂)

  • シリカ(SiO₂)

  • 炭化ケイ素(SiC)


用途や材料の種類によって、孔径(マイクロ、メソ、マクロ)や空隙率を調整することができ、非常に幅広い分野で応用されています。

亜鉛ダイカスト

<例>ダイカストの3D計測

実物の形状データから3Dデータ作成


亜鉛ダイカスト(Zinc Die Casting)、亜鉛合金を用いたダイカスト(鋳造)加工の一種で、高精度で複雑な形状の部品を大量生産できる製造方法です。以下に特徴や用途、メリットなどを解説します。


1. 亜鉛ダイカストの特徴

  • 高精度・高強度
    精密な寸法精度が求められる部品を製造できる。

  • 優れた流動性
    溶融した亜鉛合金が型にしっかり流れ込み、複雑な形状の製品を作れる。

  • 耐食性・耐摩耗性
    亜鉛自体が腐食に強く、メッキや塗装も容易である。

  • 比較的低温で成形可能
    亜鉛の融点は約419.5℃と低いため、金型の寿命が長くなる。

  • 良好な仕上がり
    表面が滑らかで、美観が求められる部品に適している。


2. 亜鉛合金の種類

亜鉛ダイカストには、一般的に「ZAMAK(ザマック)」と呼ばれる亜鉛合金が使用されます。代表的な合金の種類には以下があります。

合金名 主な特徴
ZAMAK 2 高強度で耐摩耗性が高い
ZAMAK 3 最も一般的でバランスが良い
ZAMAK 5 ZAMAK 3よりも強度が高く、加工性も良い
ZAMAK 7 純度が高く、靭性が向上

3. 亜鉛ダイカストの用途

亜鉛ダイカストは、強度や精度、デザイン性が求められる部品に多く使用されます。

  • 自動車部品(ドアハンドル、エンブレム、ギア部品)

  • 電子機器部品(コネクター、ヒートシンク)

  • 建築金物(ドアノブ、ロック機構)

  • 産業用ロボット・機械部品(フレーム、ブラケット)

  • 玩具・雑貨(ミニカー、装飾品)


4. 亜鉛ダイカストのメリット・デメリット

メリット

高精度の製造が可能(追加加工が少なく済む)
複雑な形状に対応できる
比較的低コストで大量生産が可能
優れた電磁波シールド性(電子機器部品に適している)

デメリット

アルミより比重が高いため重量がある
高温環境では強度が低下しやすい
一部の腐食環境では劣化しやすい(適切なメッキや塗装が必要)


5. アルミダイカストとの比較

項目 亜鉛ダイカスト アルミダイカスト
融点 約419℃ 約660℃
強度・耐摩耗性 高い 比較的低い
軽量性 重い 軽い
複雑形状 得意 得意
耐熱性 低い 高い
コスト 低い やや高い

6. 亜鉛ダイカストの加工と仕上げ

亜鉛ダイカスト製品は、鋳造後にさまざまな加工や表面処理が施されます。

  • 機械加工(CNC加工、研削など)
    高精度が必要な部分を追加加工する。

  • 表面処理(メッキ、塗装、陽極酸化処理)
    見た目の向上や耐食性を高めるために行われる。

  • 熱処理(時効処理など)
    強度や耐摩耗性を向上させる場合もある。


7. まとめ

亜鉛ダイカストは、精密な製造が可能でコストパフォーマンスに優れた加工法です。特に、強度・耐摩耗性が求められる部品や複雑形状の部品に適しており、自動車・電子機器・ロボット産業など幅広い分野で活用されています。

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更新金型

更新金型とは、以下のいくつかの状況を指す場合があります:

1,金型の改良既存の金型のデザインが改良され、より効率的に、またはより良い品質の製品を製造するために変更されること。

2,金型の修理摩耗や損傷があった金型を修理または修復すること。

3,金型の交換古くなったり、損傷が大きすぎたりして修理が不可能な金型を新しいものに交換すること。

更新金型は、製造プロセスを最適化し、生産性を向上させ、製品の品質を維持または改善するために重要です。また、新しい製品設計や材料の使用に適応するためにも行われます。

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 トレイ型

トレイ型の成形型は、製品や部品を特定の形状に成形するための金型やプラスチック成形技術の一部として使われることが多いです。

以下、基本的なポイントを挙げます。

  1. 定義: トレイ型の成形型とは、トレイのような製品や部品を製造するための成形型のことを指します。例えば、食品のトレイや電子部品のトレイなど、多様な用途で利用されます。 。
  2. 材料:トレイ型の成形を行う場合、使用される材料はプラスチックや金属など様々です。 材料の選択は製品の用途や成形技術によって変わることがあります。
  3. 成形方法:サーモフォーミングや射出成形など、様々な方法でトレイ型の製品を製造することが可能です。
    • サーモフォーミング:プラスチックシートを加熱して柔軟にし、型の上に設置して真空やプレスで形成する技術。
    • 射出成形:溶かしたプラスチックを型の中に射出して冷却固化させ、製品を取り出す技術。
  4. 設計: トレイ型の成形型の設計は、製品の形状や用途、成形技術などの考慮して行われます。 効率的な生産、高品質の製品、コストの最適化などを考慮することが重要です。です。
  5. 応用:トレイ型の成形技術は、食品、医療、電子機器、日用品など、多岐にわたる産業で利用されています。
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介護ロボット

介護ロボットは、①情報を感知(センサー系) ②判断し(知能・制御系) ③動作する(駆動)
この3つの要素技術を有する、ロボット自身がリアルタイムで起こっている状況を把握したり変化
を検知知能化した機械システムAI技術が応用され、利用者の能力に応じた自立した生活ができるようるように支援や介護者の負担の軽減に役立つ介護機器。装着型人工筋肉などを人体に装着することで、人間の動きをサポートする衣服や外骨格型の装置のパワーアシストや歩行アシストカート等。介護ロボットの開発・普及の促進は厚生労働省も支援している。

介護ロボット部品の3D計測

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EV電池国内生産強化

本格的なEV普及を見据え主要部品の車載電池の生産体制が強化されています。脱炭素の電動車の要素技術として欠かせない電池。EV電池国内生産、関連企業による投資を促し、国内で安定して生産・調達できる体制を整えるため政府が後押し。

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多品種少量生産

ものづくりは多品種少量の加速が予想されています。煩雑で手間のかかる作業が増えることになり、DX化とロボット化の進化が必要になります。AI活用活用と画像認識の向上したロボットと工作機械協調が必要とされています。

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隕石

数億キロ離れた太陽系の果てから飛んできた隕石、火星と木星の間にある小惑星帯から来ると言われています。貴重な隕石は保存される「かたち」を公開する催しにレプリカを利用があります。

<事例>原物を3Dスキャンして形状をデジタル化

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畜電池安定調達

EVの走行距離が伸びる次世代の全固体電池の実用化には時間がかかりそうな状況下、リチュウムイオン電池のシェアが低下している。日本政府は経済安全保障上重要製品と位置付け、大型設備投資への資金支援を強化される。

<事例>EV自動車部品