位置決めシートと3Dプリンター治具はどう使い分ける？

オリジナルグッズへの印刷や刻印では、品物を正しい位置に置くための治具を使います。

ただし、すべての品物に同じ治具を使えるわけではありません。

薄く平らなもの、厚みのあるもの、丸くて転がるもの、裏面に突起があるものなど、品物の形によって適した位置決め方法が変わります。

今回は、当社で使っている位置決めシート、UVインクの厚盛りを利用した治具、3Dプリンター製治具の違いをご紹介します。

薄く平らな品物には位置決めシート

平らなキーホルダーやプレート、コースターなどを一度に複数個並べる場合には、位置決めシートが便利です。

品物の外形と置く位置をシートに印刷し、その形に合わせて並べます。印刷データと置き位置を合わせて作るため、目測だけで並べるよりも位置を揃えやすくなります。

位置決めシートには、次のような利点があります。

• 短時間で用意できる
• 複数個を一度に並べやすい
• 大きさや配置の変更に対応しやすい
• 試作や小ロットでも使いやすい

一方で、品物が転がる、反っている、裏側に突起があるといった場合には、シートだけでは安定しません。

もう少し正確に置くならUVインクの厚盛り

位置決めシートよりもしっかり品物を止めたい場合には、UVインクジェットプリンターの厚盛り機能を利用することがあります。

品物の輪郭に沿ってUVインクを何層か重ね、表面に段差を作ります。その段差に品物を当てることで、置く位置を決めやすくします。

同じ大きさの小物を複数並べる仕事では、簡易治具として十分に役立つ場合があります。

ただし、作れる段差には限界があります。品物の厚みが大きい場合や、横方向へ動きやすい形状では、十分な固定ができません。

また、強く押し込むための治具ではないため、品物の出し入れや耐久性を考えて設計する必要があります。

平らに置けないものは3Dプリンターで対応

位置決めシートや厚盛り印刷では対応しにくい場合に、3Dプリンター製治具を使います。

例えば、次のような品物です。

• 円筒形で転がってしまうもの
• 持ち手や突起があり、平らに置けないもの
• 表面が斜めになっているもの
• 裏面の形が複雑な小物
• 一定の角度で固定したい部品
• 刻印面の高さを揃えたいもの

品物を採寸し、形状に合わせた受け部分を設計します。必要に応じて、向きを間違えないための突起や、取り外しやすくするための指掛かりも加えます。

単に品物が入る形にするだけでなく、「置きやすい」「取り出しやすい」「向きを間違えにくい」という点も重要です。

UVレーザー用治具では焦点も考えます

UVレーザーでは、加工面とレーザーの焦点位置を合わせる必要があります。

品物が傾いていると、加工面の片側には焦点が合っていても、反対側ではずれてしまう可能性があります。これが刻印の濃淡差や、細い文字の見え方に影響することがあります。

そのため、UVレーザー用の治具では、次の3点を特に確認します。

1．刻印面が水平になっているか

品物そのものが斜めでも、刻印する面はできるだけ水平に保てるようにします。

2．品物ごとの高さが揃うか

複数個を交換しながら加工する場合、セットするたびに高さが変わらないことが大切です。

3．位置と向きを繰り返し再現できるか

品物を入れ替えても同じ位置に収まり、同じ向きで固定できる形にします。

特に小さな文字や細かなロゴでは、治具による位置の再現性が仕上がりを左右します。

数量によって治具の作り方も変わります

1個だけの試作と、数十個、数百個の加工では、治具に求められるものが異なります。

少量なら、短時間で作れる簡易的な位置決め方法が適している場合があります。一方、数量が多くなると、品物の交換がしやすく、長時間使っても位置が変わりにくい治具が必要です。

治具作りに時間がかかっても、1個ごとのセット時間が短くなれば、全体の作業効率は上がります。

また、再注文が予想される商品では、治具を再利用できるように、品物名や加工方向などを記録して保管することも大切です。

治具は加工方法と品物の形から決まります

位置決め方法は、品物の価格だけ、数量だけで決まるものではありません。

素材、形状、加工位置、必要な精度、印刷か刻印か、そして品物を何回入れ替えるかを考えながら選びます。

• 薄く平らなものには位置決めシート
• もう少し確実に止めたい場合にはUVインクの厚盛り
• 転がるものや複雑な形には3Dプリンター製治具

これが基本的な使い分けです。

実際には、シートとストッパーを組み合わせたり、3Dプリンター製治具に微調整用の部品を加えたりすることもあります。

オリジナルグッズの印刷や刻印では、品物そのものだけでなく、「どのように置き、どのように固定するか」まで考えることが、安定した加工につながります。