用語集

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アイゾット衝撃値

試験片に加わる衝撃に対する強さ(靭性)を評価する衝撃試験により試験片の巾で破壊に要したエネルギーを割って求めた値である。(単位:J/m)
アディティブマニファクチャリング

素材を層にして重ねていくことによって立体物を造形すること。積層造形。ラピッドプロトタイピングと似ているワードだが、ラピッドプロトタイピングはあくまで試作を作ることで、アディティブマニファクチュアリングは最終製品の生産に用いる。3Dプリンタはこの手法にあたる。
アニール処理

金型の樹脂が冷却する過程で生じた内部歪みを、加熱することにより取り除く処理のこと。塗装や印刷、接着など溶剤を使う加工が入る製品では割れを防ぐためにこの処理が行われる。
アルマイト

アルミニウムの表面を電解法などによって酸化させ、酸化アルミニウムにし耐食性、耐摩耗性を向上させる処理のこと。
アンダーカット(切削)

成形加工において、金型から成形品を取り出す(離型)ときに、型を開く方向のみでは離型できない形状のこと。
イニシャルコスト

新しく設備や機械を導入したり、新たな製品を製造するときに掛かる初期費用。アークオンラインサービスの真空注型ではマスター費とゴム型費がこれにあたる。
インクジェット方式

3Dプリンタの造形方式のひとつ。インクジェットヘッドから紫外線硬化性の樹脂を微細粒子にして噴射して、紫外線で固めながら積層していく方式。表面の仕上げも滑らかで、複数の素材を選択できたり、混ぜたりすることが可能。光造形のように槽内の樹脂をレーザーで少しずつ硬化させるのではなく、塗布した樹脂を面で一気に硬化させるため、光造形と比較すると造形スピードが速い。
インサートナット

プラスチック部品の接続に使用するインサートナットを埋め込む作業のこと。 インサートナットは通常のナットと同様であり、形状の種類としてはストレート型、フランジ付き、テーパ角付きがある。 また方式は、プラスチックの成型時に埋込む方式と、成型後に挿入する方式がある。
インジェクション成形

射出成形とも言われる。加熱して流動状態にした樹脂を閉じた金型の空洞部に射出(injection)した後、冷却固化することで、金型空洞部の形と同等の成形品を作る方法。機械部品(ギヤ、ケース、カバーなど)、自動車部品、家電製品など数多くの製品製造に用いられている。数量の多い製品を製作するのに適切。

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カッターR

切削加工時に刃物の先端が半円状になっているために出来るコーナー部分に削り残ってしまうRのこと。
荷重たわみ温度

材料の耐熱性を評価する値である。熱変形温度,加熱変形温度ともいう。試験法規格に一定の荷重を与えた状態で、試験片の温度を上げていき、たわみ量がある値になる温度を示す。(試験法:ASTM D648、JIS 7191)
干渉チェック

製品を構成する複数部品間の重なり合い(干渉)をチェックすること。3DCADソフトによっては、自動的に干渉チェックができるコマンドもある。一般的に製品開発において小型化が進むにつれて筐体内の空間の取り合いは厳しくなっており、詳細設計終了前に干渉チェックを行っている。
筐体

機械や装置の本体部分を中に収めた外側の箱型部分。フレームを含めた外装。
鏡面仕上げ

金属などの表面や塗装面を研磨によって鏡のように仕上げること。
クレイモデル

自動車などの開発段階で、立体イメージ造形に用いられる粘土模型。
原理試作

製品開発の初期段階において、図面や3Dデータのみでは機能評価できない所など、実際に物で評価出来るサンプル(試作品)を製作し評価検討する試作の事をいう。開発プロセスでは、基本設計後に原理試作にて検討し詳細設計・一次試作・量産試作の流れで原理試作検討が行われる。

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サービスビューロ

商用印刷やDTPに関連する出力などを行う業者。3D CAD/3D-CG等の3次元データを樹脂で出力する業者は造形サービスビューロという。
サーフェス

主に工業製品のモデリングで使用される形式のひとつで、曲線の集合で面を定義したデータ。ワイヤフレームモデルに面情報を加えたもの。中身のない中空のダンボールのようなイメージで堆積や質量の概念はない。家電製品の意匠設計、自動車のボディーなど複雑な形状を扱う金型設計でよく使われる。部品を作成する過程で利用されるケースが多く、最終的にはサーフェスを閉じた空間に変更して、ソリッドに変換して利用されることが多い。
冶具

機械工作の際に、工作物を固定するとともに切削工具などを正しい位置に導くために用いる補助道具。これを導入することによって、けがきする手間がはぶけ、加工が容易になり製品の仕上がり寸法が統一されるので迅速に大量生産することが可能になる。金属加工以外の分野も含め、位置決めを行う器具や工具そのものに対して広く用いられる。
焼結式粉末造形

金属または樹脂粉末をレーザー熱にて溶融、焼結させ、1層づつ積層し立体を造形する事をいう。光造形などと違い、サポート材を必要としないことや、樹脂のほかに金属粉末材も扱える事が出来、材料の範囲が広い事がこの造形法の特徴である。また使用できる材料として、樹脂系材料ではナイロンなど 金属系材料では、青銅・銅・ニッケル・チタンなどがある。
蒸着

真空にした容器の中で、材料を加熱し気化もしくは昇華して、素材に薄膜を形成する方法。
除去加工

除去加工は切削工具類を用いて対象物を切り削る加工方法。 切削加工とも呼ばれる。
シリコンゴム(注型)

シリコン樹脂(シリコンを主成分とする合成樹脂)のゴム状のものいう。またケイ素ゴムとも言われる。用途として、反転性が非常に優れている事や収縮率0.2%~0.5%である事から真空注型のゴム型として使用される。
真空注型

真空に近い状態の樽の中で型に樹脂を流し込み、簡易型を製作し、樹脂製品を複製する整形加工方法。金型を使用しないで、安価に早くマスターモデルに忠実に高精度な試作品をつくることができる。簡易型はシリコン型、注型用の樹脂はウレタン系やエポキシ系樹脂を使用するのが一般的。金型製作と比較して、コストと納期がかからないのが最大の特徴。
靱性

材料の粘り強さ。
スナップフィット

部品に設けた凸部を、材料の弾性を利用して受け手側の凹部にはめ込んで引っ掛けることにより、ネジや接着剤を使用せずに固定する組立て方法。射出成形されたプラスチック製部品の組立てに広く使用されている。
寸法公差

寸法公差とは図面の寸法に対して許される誤差の範囲のこと。部品を加工する際、加工の条件やその時の気温、素材など様々な要因により図面の寸法通りには製作できず、バラツキがでてしまう。したがって、一定の偏差を許しても機能が損なわれないように許容できる寸法の最大値と最小値を決める。この実際の寸法の最大値と最小値の差を公差という。
積層ピッチ

造形する際に材料を積み重ねていく1層の厚さを指す。3Dプリンタではごく薄い層を少しずつ積み上げてモデルを造形していく。積層ピッチを細かくした方が造形の密度が高くなるので強度が増して、表面も滑らかになる。その一方で造形時間は長くなる。造形できるものの精度にはその他のさまざまな条件もかかわるため積層ピッチ=精度とは言えない。
切削加工

金属、木材やプラスチックといった素材を工具を用いて削り取り、希望の寸法や形状にする加工方法のこと。この加工方法の長所は多種多様な形状のもの、複雑な形状のものができること、出来上がった製品の精度が高い。また、コンピュータで数値制御して加工が行えるNC加工の技術もあり、プログラムするだけで加工することができる。逆に短所は複雑な形状だったり、素材が金属だったりすると加工するのに、時間とコストがかかる。
ソリッド

サーフェスモデルの中身が詰まったモデル。体積や重量などの幾何学情報の計算が可能。現在販売されている機械用CADの多くがソリッドモデル。部品を組み立てた状態のモデルを作るのに最適。操作はサーフェスと比較して容易であることが特長。

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ダイカスト

金型鋳造方法のひとつで、特殊鋼で精度の高い金型を作り、そこに溶融した金属(アルミニウム、亜鉛、マグネシウムなど)を高圧で注入し凝固させ取り出すことにより、高い寸法精度の鋳物を短時間に大量に生産することのできる鋳造方式のことである。ダイカスト製品は寸法精度が高く、強度に優れ、外観が美しく機械加工も少なくて済むという優れた特長がある。
多品種小ロット生産

顧客のニーズにあわせて商品のバリエーションを用意し、計画された生産ロットの単位数や製品単位に合わせ、小量で量産をおこなっていく生産方式の事をいう。
鋳造

鋳造(ちゅうぞう)は、主に鉄・アルミ合金・銅・真鍮などの金属を高温で溶かし型に流し込み、冷やして目的の形状に固める加工方法である。鋳造に使用する型のことを鋳型(いがた)といい、鋳造でできた製品のことを鋳物(いもの)という。
デザインモデル

デザインモデルとは製品を量産する前段階で、外観の意匠を検証するためにつくる試作品のこと。
デジタルファブリケーション

3Dプリンタや切削加工機器、3Dスキャナなどのデジタル工作機器を用いて、3Dデータから木材や樹脂などの材料を成形したり、実物を3Dデータ化する手法をデジタルファブリケーションという。情報を物質に、物質を情報に相互交換することの総称でもある。手紙はeメールへ、本は電子書籍へ、地図は位置情報システムを用いた電子地図へ進化するトレンドが続いてきたが、デジタル化一辺倒ではなく、情報を必要に応じて物質に戻す技術の重要性が認識されている。その中で3Dプリンタは、情報を物質にするための「デジタル工作機械」の代表的な存在といえる。

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二次処理

樹脂製品の場合、素地状態の部品に施す処理として、メッキ、塗装、印刷、アニール処理などの事をいう。
熱可塑性樹脂

常温では弾性をもち変形しにくいが、加熱することにより軟化し、冷却すると元の状態(固化)に戻るという性質を利用して、さまざまな形に加工することができる合成樹脂。ナイロン・ポリエチレン・ポリスチレン・ポリ塩化ビニールなどはこれにあたる。
熱硬化性樹脂

加熱すると重合を起こして高分子の網目構造を形成し、硬化して元に戻らなくなる樹脂のこと。使用に際しては、流動性を有するレベルの比較的低分子の樹脂を所定の形状に整形し、その後加熱等により反応させて硬化させる。主剤と硬化剤を混ぜて使うタイプがあるが、これは熱硬化性樹脂のエポキシ樹脂で、混合により重合反応が起こっている。熱硬化性樹脂は硬くて熱や溶剤に強い特徴がある。フェノール樹脂 (PF)・エポキシ樹脂(EP)・メラミン樹脂(MF)・ポリウレタン(PUR)等がこれにあたる。
熱溶解積層法(FDM)

3Dプリンタの造形方式のひとつ。FDM(fused deposition modeling)とも呼ばれている。米国ストラタシス社によって開発されたラピッドプロトタイピング・3Dプリンタにおける造形方式の1つ。プリンターヘッドが動き、熱可塑性樹脂(プラスチック)材料を半液状に溶かし、コンピュータが制御する経路に沿って抽出し、一層ごとに積層していき最終的に立体物を造形する方法。

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バフ仕上げ

バフ仕上げは金属や非金属の表面をきれいにする砥粒(とりゅう)加工法の一種。布、皮、ゴムなど柔軟性のある素材でできた柔らかいバフに、砥粒を付着させてバフ車で高速回転させながら工作物を押し当てて、その砥粒による切削効果で研磨面に光沢が得られる。表面の平滑化や鏡面化など、主として外観の向上を目的としている。
光硬化性樹脂

ある特定の波長の光を照射すると硬化する樹脂。樹脂の分子が重合・架橋(かきょう)することによって液体から個体に変化する。特に紫外線で硬化するものは紫外線硬化性樹脂と呼ばれ、小さいスポット径に絞ることができるため、精度の高い成形物が得られやすいので光造形では好適とされる。
光造形(SLA)

3Dプリンタの造形方式のひとつ。光で硬化する樹脂液をプールに満たし、その表面をレーザーで硬化させて一層一層重ねていき、最終的に立体物をつくる。3次元データ(3Dデータ)から直接成形できるため、短時間で立体物が造形でき、精度も高い。試作品の作成手段などに多く利用されている。
ヒケ

成型物の表面のへこみのこと。金型内に押し込まれた樹脂が冷えて固化する際に熱収縮が起きて体積が収縮するために発生する。
引張弾性率

単位断面積当りの引張り応力と応力方向に生じる伸びとの比で表された値のことである。この値が大きい方が一定荷重に対する変形が小さくなる。ヤング率ともいわれる。
ヒンジ形状(切削)

蝶番(ちょうつがい)のこと。上下左右には動かないが、回転は自由であるような材と材の接点または支点の状態。また、そのための機構。
フィラメント

3Dプリンタで造形物を作成する際の材料。インクジェットプリンタでいうとインクに相当する材料。3Dプリンタのフィラメントは材料となるプラスチック樹脂(ABS樹脂/PLA樹脂)を糸状にしたものをいう。
付加加工

付加加工は,材料に材料を付け加える加工であり、代表的な加工として溶接やロウ付けがある。光造形・粉末造形もこれにあたる。
プラスト処理

鉄・砂・ガラスなどの粒子を吹き付けて素材表面にある異物を取り除いたり、または素材表面を粗す方法。
フランジ形状(切削)

フランジとは、部材からはみ出すように出っ張った部分の総称。つばのような形状をしている物を表す。
プロダクトデザイン

プロダクトデザインとは、製品の形づくりや装飾(デザイン)のみを指しているだけではなく、生み出された成果物全体を広義的に表現する言葉として使われる。 近い表現としてインダストリアルデザイン(工業デザイン)があるが、インダストリアルの(工業)に対して、プロダクトは(製品)のみならず工業生産物全体を意味する概念語のため包括的な意味となる。
粉末造形(SLS)

3Dプリンタの造形方式のひとつ。3Dデータを元に粉末素材にレーザーを照射して1層づつ積層し立体モデルを製作する方法のこと。この試作法の特長は、焼結された造形物の周りに未焼結粉末が充填された状態になっており、他造形法のようにサポートを必要としない。粉末材料として、ナイロン、ポリカーボネート粉末等が使用できる。耐久性があるためデザイン試作品だけでなく、機能評価試作モデルとしても活用されている。
ボス

成形品などに、軸やねじを通す穴を補強するために突起させてある形状。
ポクセル

2次元デジタル画像を構成する単位のピクセルに対して、厚み情報を加えた3次元デジタル画像を構成する単位のこと。ポクセルは体積の要素で、3次元画像の断面図を表現できる。CADなどの技術として利用されている。
ポリゴン

サーフェスの一種で、線で構成した多角形のメッシュを使って立体形状を表すもの。コンピュータで立体物を形成する場合は、座標データに基づいてポリゴンの各頂点をつなぐことによって、物体表面が表現されている。ここのポリゴンが小さければ小さいほどその集合として書かれた物体は滑らかに表現できる。細かくて複雑な形状でも、細かなメッシュを編集することで実現できるため、人や動物といった有機的な形状も表現できる。用途やデータ形式は非常にさまざまで、ゲーム開発、フィギュア作成、構造や流体の解析、3Dプリンタなどさまざまな場面で使われる。

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曲げ弾性率

試験片が弾性域において、歪みが小さい時、歪みと応力は比例し、応力が取り除かれればひずみもなくなる。そのときのひずみと応力との比例係数は弾性率のことである。
曲げ強さ

曲げ試験によって試験片を二つの支点で水平に支え、中央部に上から荷重を加えて試験片を折り曲げ、破断するまでの最大荷重を読み取って所定の式から算出した曲げ応力の値のことである。(単位:N/mm2)
     
マシニングセンタ

マシニングセンタは、自動工具交換機能をもち、目的に合わせてフライス削り、穴あけ、などの異種の加工を1台で行うことができる数値制御工作機械。 工具マガジンには多数の切削工具を格納し、コンピュータ数値制御 (CNC)の指令によって自動的に加工を行う。
     
マスターモデル

真空注型品のシリコン型を製作する際に使用する反転用原型モデルの事をいう。反転用原型モデルは、切削加工で製作する場合や光造形を活用される事もある。
ミーリング

回転工具(フライスカッター・エンドミル等)により工作物を切削する加工。
メッキ

表面処理の一種で、物体の表面に銅、ニッケルなどの金属の密着性のある薄い皮膜を付着させる方法。
モックアップ

工業製品の設計・デザイン段階で試作される外観を実物に似せて作った模型。製品の外観を確認・評価するために作られるもので、加工の容易な樹脂でつくられることが多い。自動車、航空機など精密さを要するデザインにモックアップは不可欠なものである。デザインの進捗段階に応じてさまざまな呼称がある。
初期段階……スタディーモデル
外観デザイン検討段階……プレゼンテーション・モデル
内部機構検討段階……ワーキングモデル/プロトタイプモデル

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ラピッドプロトタイピング

デザインや形状などを確認するため、試作品を文字通り短時間で製作すること。3次元CAD上で入力された形状データを用いて、機械加工することなく、一層ずつ積層しながら立体モデルを直接生成すること。FDM(熱溶解積層法)、SLS(光造形)、インクジェットなどの生成手法がある。
ラピッドマニファクチュアリング

3Dプリンタなどの積層造形法を用いて、実用される最終製品を製造すること。型などをつくらずに最終製品を製造できるので、開発から市場にでるまでのスピードを大幅に短縮できる。モータースポーツ車両や航空機(特に軍用機)を中心に利用されている。
リブ

肉厚を厚くしないで剛性や強度を保つために設ける突起状をした補強部分のこと。
リバースエンジニアリング

既にある製品や造形されたモデルなどの立体形状を測定し、そのデータを基にCADデータを作成する事である。活用例として、図面化しにくいグリップ形状など、非接触式の3次元形状測定器などを使い微妙な複雑形状を測定し3Dデータ化する事である。またその他活用として、樹脂金型で成形した成形品を3次元形状測定器などで測定し、製品設計3Dデータと比べる事により成形品の反りやヒケを確認する事にも使われる。

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ワイヤーフレーム

3Dデータのうち最もデータ量の少ないもの。立体形状を頂点と線のみによって表現したデータ。初期の3D CADからのデータ形式。
ワーキングモデル

ワーキングモデルとは量産試作の前段階で、主に機能確認を行うために製作する検証用モデルのこと。

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英数字

CAD

コンピュータ支援設計とも呼ばれ、コンピュータを用いて設計すること。あるいはコンピュータによる設計支援ツールのこと。CADで作成したデータが2次元のものを2DCAD・3次元のものを3DCADと言う。3DCADで設計した造形物の3Dデータを積層造形に利用できる。
G-CODE

3Dプリンタへの作業が指示されたコードのこと。G-CODEは3Dモデルデータ(STL)を元にスライサーと呼ばれるソフトを使って作成する。3Dプリンタでは造形物の大きさや配置、サポート材の有無、材料の特性(材質)、温度管理、造形スピード、造形パターン等も考慮する必要があり、それらが造形精度に大きく影響する。
STLファイル

Standard Triangulated Language の略で、3Dデータを保存するファイルフォーマットのひとつ。立体の表面を3角形(ポリゴン)で近似して表す、ポリゴンフォーマットの1種。曲面をそのまま取り扱うことはできないが、ポリゴンの分割数を増やしてより細かな3角形で近似するようにすれば、曲面のように見える。また、色情報を持たないため基本的には単色で出力する熱溶解積層方式(FDM)や光造形方式(SLA)、粉末焼結方式(SLS)の3Dプリンタで使われる。
3Dスキャナー

物体の凹凸を感知して3Dデータとして取り込むための装置。対象物にレーザーを照射したり、センサーを当てたりしながら3次元のデータ(XYZ)を複数取得する。スキャンの方式は、実際に対象物に接触して計測する接触方式と、レーザー光などを当てて計測する非接触式に大別される。
3Dデータ

縦、横、高さの情報を持つ立体のデジタルなデータ。CADなどのモデリング専用ソフトを使って作成する。3Dプリンタで出力するのに必要となるデータ。主な種類として、ワイヤフレーム、サーフェス、ソリッド、ポリゴンがある。
3Dプリンタ

3Dプリンタは、通常の紙に平面的に印刷するプリンタに対して、3DCADで作成された3次元データ(3Dデータ)を読み込み、樹脂の積層などによって立体物を造形できる装置のこと。立体模型やモックアップを比較的短時間で作成できる手段として、製造業をはじめ、建築・デザインなどさまざまな分野で利用されている。造形方式には数種類の方式があり、方式ごとに使える材料や造形物の特性は異なる。
3Dモデリング

3次元グラフィックスにおいて、物体の形状を作成すること。3DCADなどの3Dモデラーを利用して、3Dデータを作成していく。物体の形状を線のみで表すワイヤフレームモデル、面の情報で表すサーフィスモデル、多角形のポリゴンの集合体で表現するポリゴンモデル、実物に近い中身の詰まったものとして表すソリッドモデルがある。

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