マイクロソフト社の機能試作におけるPolyJet™部品の採用事例

顧客情報：マイクロソフト社の先端プロトタイピングセンター

ワシントン州レドモンドに位置するマイクロソフトの先端プロトタイピングセンター（APC）は、イノベーションと実践的な開発に特化した26,000平方フィートの施設です。APCには、工業デザイナーやエンジニアのために、初期のコンセプトと具体的なソリューションとの橋渡しを行う熟練したメイカーのチームが集結しています。多様な製造および試作技術を活用することで、APCは複雑なビジネス上の課題に対応するためのプロトタイプを迅速に製作することに長けています。 「早く失敗する（fail fast）」という哲学に基づき、APCはマイクロソフトのチームやパートナーにとって、設計およびエンジニアリング上の意思決定に対する確信を築く上で極めて重要な役割を果たしており、アイデアから実装までの迅速な進展を可能にしています。

機械的試作用PolyJet™部品

PolyJet技術は、マイクロソフトの先端プロトタイピングセンター（APC）において、長年にわたり3Dプリンティングの基盤として機能し、Stratasys社の技術進歩と歩調を合わせて絶えず進化を続けてきました。APCのラピッドプロトタイピングおよびソリューション開発への取り組みは、サポート材の除去の効率化、マルチマテリアル造形、そしてPantone認定のフルカラー造形の統合など、PolyJetの独自の機能によって大きく強化されています。  技術の飛躍的な進歩のたびに、マイクロソフトの工業デザイナーは、かつてない精度と効率で複雑なモデルを実現できるようになりました。

しかし、これらの卓越した機能にもかかわらず、重大な制約が一つ残っていました。それは、PolyJet樹脂で利用可能な材料強度の範囲が狭いという点です。この制約により、特に機能試験や反復的な設計検証のために機械的な堅牢性が求められる試作において、PolyJetのエンジニアリング用途での有用性が大幅に制限されていました。その結果、PolyJetは美的・概念的なモデリングでは優れていましたが、実用的な機械的試作への採用は限定的であり、設計意図と技術的な実現可能性との間にギャップが生じていました。

解決策：ToughONE™ PolyJet進化のネクストステップ

Formnext 2024のStratasysブースにおけるToughONE材料の発表は、PolyJet技術の進化における重要な転換点となりました。数多くの先進的な3Dプリンティングの実演の中でも、ToughONEはその画期的な機械的特性によって際立っていました。アクリル樹脂の特性を模倣することが多かった従来のPolyJet樹脂とは異なり、ToughONEはSLA樹脂や鋳造ABS樹脂に匹敵する弾力性と加工性を示しました。

このことは実演によって劇的に示されました。ドリルプレスでToughONE製の部品に容易に穴を開けることができ、螺旋状の削りくずが発生する一方で、材料は破断や変形することなく機械的応力に耐える能力を披露しました。このような性能は、美的プロトタイピングと機能的なエンジニアリングの間のギャップを埋める画期的な進歩を示唆するものでした。

影響：PolyJet部品の用途拡大

ToughONE材料の登場により、マイクロソフトのハードウェア開発エコシステムにおけるPolyJet技術の役割は根本的に再定義されました。ToughONEは、強化された靭性、耐久性、加工性をはじめとする幅広い材料特性を提供することで、エンジニアが視覚的に正確であるだけでなく、機械的にも信頼性の高いプロトタイプを作成することを可能にします。

この機能の拡張により、より厳格な機能テスト、反復的な設計改善、そして製品開発サイクルの加速が可能になります。標準的なVero®材料とToughONEとの違いは極めて顕著です。Veroが概念モデルや視覚モデルに限定されていたのに対し、ToughONEは、穴あけ、締結、組み立てといった実環境での機械的負荷に耐えうるプロトタイプの作成を可能にします。

この進歩により、ハードウェアチームは開発プロセスの早い段階で設計を検証できるようになり、コストのかかる後期段階での修正リスクを低減し、エンジニアリング上の意思決定に対する確信を深めることができます。