【有限会社ボーダック】Markforged社プリンターを使用した高精度なドローン用パーツ製作

本記事では、3Dプリンティングを活用してご活躍されているお客様にスポットライトを当て、その成功事例をご紹介します。


有限会社ボーダック(以下、ボーダック)は、ドローンのための映像転送装置やインフラ点検用ロボットの開発・販売を行っています。Japan Drone 2017でBest of Japan Drone Awardにノミネート、さらにオーディエンスアワードで最優秀賞を獲得しており、ドローン業界で有名な企業です。

ボーダックでは、Markforged社の3Dプリンターを使用することにより、高精度で軽量のドローンやロボット用パーツの製作が、低コスト・短時間で可能となりました。3Dプリンティングをどのように活かしているのか、代表取締役社長の太田 宝得氏にお話を伺いました。

 
 

私たち3DPCが、ボーダックと出会ったきっかけは、2018年の「クルマの軽量化技術展」でした。私たちが自作したフルCFRP(炭素繊維強化プラスチック)製ロードバイクフレームを展示していたところ、ボーダックの太田氏の目に留まりました。その理由は、

「国内で初めてMarkforgedで出力した自転車部品を見たからです。話してみると、自転車部品を製作するに際してのMarkforgedのメリットや限界を把握されていて、感心しました。」

以前は、他代理店から3Dプリンターを購入していたというボーダック。なぜ他代理店から私たち3DPCを選んだのでしょうか。

「やはり売り手が、自分でモデリングしたデータで、自社が販売している3Dプリンターを実際に使って出力しているので、ノウハウが蓄積されているだろうなぁと感じたためです。」

ボーダックが特に注目しているのは、Markforged社の3Dプリンターで、既にMark Twoを所有しています。現在は、CFRPシートやパイプを組み立てるためのジョイント部品、既存ドローンに対して搭載物(カメラや投下BOXなど)を組み込むためのマウントやジョイント等、ドローンやロボットのパーツの製作をCFRP 3Dプリンティングにより行っています。

今後、さらにMarkforged社プリンターの台数を増やす予定で、Mark Twoに加え、インダストリアルシリーズのX7も追加することにより、CFRP 3Dプリンティングによるパーツ製作の本格化を進めています。

 

Mark Two導入で解決された課題・問題点

ボーダックでは、3Dプリンター導入前は、アルミ切削の外注依頼によりパーツを製作していました。Mark Twoの使用を開始したことによる、その生産性の差は歴然です。軽量化はもちろん、外注から社内生産にシフトしたことで、時間短縮ならびに、外注時の発注・検収・支払いなどの労務軽減にもなり、労働生産性の向上にもつながったと太田氏は言います。

 
 写真1:社内雰囲気

写真1:社内雰囲気

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また、ボーダックは、Mark Twoを導入する前まで、工業グレードではない3DプリンターでABS樹脂を使用してパーツ製作を行っていました。ABS使用時は、出力が安定しないことにより造形に失敗したり、出力物に対する精度が高くないため再設計の必要があったりと、時間のロスが目立ちました。さらには、

「以前のABSでロボット用ホイールを出力したものでは、高強度が出せないので、困っていました。それに見た目も、いかにもFDM・3Dプリンターで作成しましたという陳腐感が漂っていました…(写真2)」

そこで、これらの改善を求め、Markforged社のMark Twoを使い始めました。

「0.1mm精度が確保できると、ドローンパーツも安心して出力できます。それと出力の安定性です。ONYX材料は、外気温にあまり影響されないので、ABSでありがちな反り対策を考えなくてもいいのがすごく楽です。」

 

太田氏が評価するMark Twoの利点は出力の安定性、そしてなにより、その高い精度です。ABS使用時の精度では叶わなかった滑らかさが実現し、モーターが3Dプリントした部品にスムーズに入り込みます(写真5)。また、出力時の失敗が大幅に減り、時間の無駄もなくなりました。



「(写真6)ドローン用のモーターマウントと安全ガードを兼用した部品です。モーターマウント部分にカーボン長繊維をいれて、強度を確保し、安全ガード部分は、0.8mmの薄壁仕様として、弾力性を確保して墜落時のクッションとしています。任意の場所にカーボン長繊維をいれられる、メリットを活かした部品です。」

 

今後の展望

ボーダックでは、これからMark Twoの台数を増やし、さらにインダストリアルシリーズのX7も導入予定で、生産数ならびに大型部品の製造にも力を入れていきます。そこで、今後の3Dプリンティングの活用について、ボーダックの展望を聞きました。

「小型モノコックフレームのドローンをCFRP 3Dプリンティングで製作したいです。現状では、大型ドローンばかりに目が行きがちですが、実際のクライアントの要望は、より小さくより軽いドローンが欲しいニーズが多いです。それは、工場やインフラ点検などの構造物内の飛行が求められているため、ドローンと構造物の接触や墜落の際に、構造物を破損させないためです。」

また、ボーダックでは、スポーツバイク事業部「SFIDA」があります。現在は、CFRP 3Dプリンティングによる自転車パーツ製作は行っていませんが、いろいろ構想をされているとのこと。さらに進化した3Dプリンターが開発されたら、自転車パーツ製作の開始も実現するかもしれません。

Markforged社3Dプリンターを取り入れることにより、より軽く高精度なドローンやロボットのパーツ開発が可能となり、さらに時間とコストの削減につながりました。CFRP 3Dプリンティングにより様々な新しい挑戦の可能性が開かれ、今後のボーダックのさらなる活躍に期待が高まります。

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 写真2(左):ABS樹脂を使用して他社3Dプリンターで製作したロボット用ホイール
 写真3(中):Mark Twoで出力した同様のホイール。端部分と接合部分にだけ、カーボン長繊維を配置して出力しています
 写真4(右):写真3の部品に実際にタイヤを装着したもの。ビード部分も正確に嵌合しています
 
 

 

会社情報

有限会社ボーダック

設立:2002年8月

事業内容:

映像転送装置及び産業用ドローン開発

ラジコン模型 開発・輸入・小売・卸売

スポーツバイク 開発・輸入・小売・卸売

ホームページ:https://boduk.net/



写真提供:有限会社ボーダック

取材日:2018年11月