DFAMとは?

DFAM(ディーファム)とは、Design for Additive Manufacturingの頭文字を取った略称です。DFAMは3Dプリンティング/アディティブ・マニュファクチャリングの基本的なメリットを最大限に活かすための設計ガイドラインやツールであると言えます。

3Dプリンターのビルドプレート上にパーツを配置するような簡単な操作もDFAMと言えますし、より優れた効果を得るためにCAE結果をパーツに統合したり、3Dプリントでのみ作製できるパーツや3Dプリントによって製造するパーツを最適化したりするような複数の段階的な操作もDFAMの定義に含まれます。ビジネスのためにDFAMの価値を理解したい方や、必要なスキルを持ったエキスパートを社内に採用したい方、または成長し続けるこの新しいスキルやプロセスについてもっと学びたい方のために、事例写真と共にDFAMについてご説明いたします。

トポロジー最適化/

ジェネレーティブ・デザイン/

バイオニック・デザイン

トポロジー最適化とジェネレーティブ・デザインは、3Dプリントによる複雑な形状の造形の成功により、ここ数年でとても人気が出ています。特定の力の問題に対する解決策として軽量化や複雑な形状の造形などが利点として挙げられます。

自動車産業で最大のブガッティの3Dプリント製チタンブレーキキャリパー

自動車産業で最大のブガッティの3Dプリント製チタンブレーキキャリパー

もしこれらの形状がデータ上のみであれば、通常、これらがDFAMのプロセスの一部であると認識することはないでしょう。しかし、最終目標がこれらを実際の物体にするということが多いため、トポロジー最適化とジェネレーティブ・デザインは、壁や自立した形状が一定サイズを下回らないことの確認など「プリント適性をチェック」する二次的プロセスを持ち合わせていることが多いです。これはテクノロジーや使用する3Dプリンターのブランドに左右されるため、一見小さいと思われる造形物の形状変更も問題を生んだり複雑になってしまったりすることがあります。

トポロジー最適化された形状やジェネレーティブ・デザイン形状を理解して取り込むには、専門のソフトウェアとハードウェアのノウハウを必要としますが、DFAMの最もパワフルなツールとなってきています。

※トポロジー最適化については、今後ブログにて詳しくご説明する予定です。

アセンブリの統合

アセンブリの統合は、パーツの機能性を保持または増幅させながらも、パーツ数を減らすことのできるDFAMコンセプトです。これは、DFAMエンジニアが従来の設計の制限にとらわれずに、アセンブリまたは対象物を再考することを意味します。

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この画像はアメリカの工具メーカーStanley Black & Deckerの部品で、4パーツで構成されていたものが、DFAMによりたった1つのパーツで製造することができた例です。この事例の詳細はこちら

この事例には特別なソフトウェアツールは不要で特別なハードウェアの必要性も少ないにも関わらず、DFAMの最もクリエイティブな面を見せています。それは、完全に「アディティブ」の面から考えていることです。これは、長年のキャリアの間ずっと従来の設計方法で製造コンセプトを考えてきたエンジニアには難しいことかもしれません。



ラティス

ラティスは、造形物の中を埋める繰り返しのセル構造のことを言います。ラティスのコンセプトとアプリケーションは、3Dプリントに対してたくさんの利点があります。ラティスの3DプリントとDFAMに対する関係は、リブの鋳造に対する関係と似ています。

アディダスとCarbonによる3Dプリント製の靴

アディダスとCarbonによる3Dプリント製の靴

ラティスのパラメーターを変えることで、DFAMエンジニアはパーツの機械的性質を変えることができます。3Dプリントの様式によってはラティスの効果は強力であったりなかったりしますが、DFAMにとって重要であることには変わりありません。


3Dプリントの様々な最適化

もうひとつのDFAMスキルは最適化と言えます。最適化の戦略は非常にたくさんあり、多くは3Dプリントの技術やブランドごとに特化していますが、一般的にDFAMエンジニアの最初のステップは既存の問題を解決し、3Dプリントの最適化の方法を探ることです。

パーツの配置を変更するようなシンプルなことでも、時には劇的に3Dプリントでの成功へと導くことがあります

パーツの配置を変更するようなシンプルなことでも、時には劇的に3Dプリントでの成功へと導くことがあります

DFAMは3Dプリントにおける成功へ向けたマスターすべき重要なスキルのひとつです。私たちの経験に基づいて言えば、DFAMのプロセスを適用すれば、3Dプリント造形をしているビジネスの価値は倍になると推測します。

DFAMにご興味のある方は、DFAMのプロフェッショナルである3D Printing Corporationまでお問い合わせ下さい