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3Dプリンティングの未来:産業を変える3Dプリンティング

トレンド

3Dプリンティングは、ビジネスの手法に甚大な影響を及ぼしています。比較的短い期間で、世界中の何千という企業が3Dプリンティングを日々のワークフローに組み入れ、3Dプリンターを使用してプロトタイプや工具、最終用途製品を製作しています。

3Dプリンティングはお客様の産業にも導入できるのでしょうか?積層造形が多様な分野にもたらしているベネフィットと今後の見通しについて、情報をいくつかまとめています。

3Dプリンティングがもたらす現在のメリット

デスクトップ3Dプリンターは当初、愛好家やホームユーザー向けの面白い装置と受け止められていました。この技術が世界中の専門家と彼らが所属する組織にどのように受け入れられていくのかを予測できた人はほとんどいませんでした。

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世界中の専門的組織でデスクトップ3Dプリンターの採用が進行中

この技術は現在、教育、医療、航空宇宙などの産業や分野で使用されています。次のようなメリットがあります。

  • 費用対効果が高く、スピーディーな試験。設計を迅速かつ簡単にプリントし、検証することができます。必要に応じて、引き続き反復設計を手頃な価格で製作できます。これは、プロトタイプを社内で製作することを望む企業にとって特に便利です。

  • 工具。企業は、機械や車両用の治具、器具、工具を迅速に印刷することができます。また、要件に合わせて正確にカスタマイズすることも可能です。

  • アイデアの説明。2Dのイラストでは、複雑な概念を伝えるのに十分でない場合があります。3Dプリンティングにより、アイデアを3次元で表現し、より深く検討することができます。

  • 健康改善の促進。3Dプリンティングは、義肢の製作、歯科医の補助、置換用の膝や股関節のプリントなどに使用できます。

  • 教育と探求。学校では、3Dプリンターを使用して、生徒たちによる設計コンセプトの考案、試験、改良を促進しています。3Dモデルを作成して、学校のカリキュラムの項目を説明することができます。

  • 最終用途製品の製作。3Dプリンターによって、小売業者やデザイナーなどに新しい可能性が開かれます。金属製品(宝飾品など)もプリントできるため、顧客向けにオーダーメイドの商品を製作することが可能です。

3Dプリンティングによって変わる産業

3Dプリンティングによって、近年、業界では変革が巻き起こっています。2018年と2019年の主なイノベーションをいくつかご紹介します。

2018年における3Dプリンティングのイノベーション

2018年は、積層造形の今後を決定付けた年でした。 3Dプリンティングの普及を疑っていた人々は、この時期に、そうした時代がやってきたことに突然気が付いたのです。

  • 家の3Dプリンティング。マサチューセッツ工科大学では、建物全体をわずか14時間で印刷することができる3Dプリンターが製作されました。同大学のプリンターでコンクリートや断熱材を押し出して、簡易な居住空間を作ったのです。

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  • 宇宙における3Dプリンティング。国際宇宙ステーションでは、低重力3Dプリンターを使用して、宇宙で最初の工具がプリントされました。これにより、宇宙飛行士は、メンテナンスに必要な工具が地球から運ばれるのを待つよりもはるかに素早く、工具を手に入れられるようになりました。

  • 3Dプリンティングによる人工装具。2018年に大きく進歩した領域の1つです。エンジニアは、特定の目的(楽器の演奏など)のために設計された義肢を開発しました。その前年にはOpen Bionics社が、Ultimakerの3Dプリンターを使用して、切断手術患者向けの義手を製作しました。

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2019年における3Dプリンティングのイノベーション

2019年、3Dプリンティングを採用する企業が増え、この技術は21世紀に訪れた最も重要な発展の1つとなっています。

  • メットガラに向けたドレスの製作。ファッションデザイナーのZac Posen氏は、GE Additive社と協力して、メットガラのイベントのために3Dプリントしたドレスを製作しました。3Dプリンティングがファッションの世界で使用されたのは初めてではありませんでしたが、最も知名度の高いものとなりました。シンシナティ美術館は、積層造形とファッションの関係を探求する展示会を開催しました。

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シンシナティ美術館に展示されたIris van Herpen氏による3Dプリントドレス
  • 有機材料を使用した印刷。利用可能な材料の範囲は広がり続けており、中でも注目すべき一例は有機材料の導入です。これは、特別に改造されたバイオプリンターを使用すれば、医療において生物学的組織を使用した効果的なプリントが実現できることを意味します。

3Dプリンティングが変革する業界

3Dプリンティングはすでに世界中の業界に大きな違いをもたらしています。重要なプロセスをスピードアップし、生産性が高まるほか、健康状態や生活の質が改善されるケースもあります。

この技術によって、業界は今後どのように発展していくのでしょうか?その展望をいくつかご紹介します。

製造における3Dプリンティングの未来

Gerhard Schubert GmbH社などの企業は、3Dプリンティングを使用して、事業の運営方法に変革をもたらしています。製造業者自体とその顧客の双方がオンデマンドでプリントできる部品や工具の「デジタルウェアハウス」を創設したのです。また、製造業者は増え続ける3Dプリンティング材料を活用することで、耐熱性や耐薬品性、難燃性、ESD保護などを備えた部品の製作が可能となります。

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医療における3Dプリンティングの未来

医療分野では、最も興味深い開発がいくつか行われているといえます。人工装具は、見た目の美しさが増すことは言うまでもなく、機械的にも向上することが期待されます。バイオプリンティングも近いうちに大きく汎用する様子を見せ、科学者たちは、3Dプリンターを使用した臓器やその他のヒト組織を製作しています。

建設における3Dプリンティングの未来

当社では、今後数年間で、エンジニアリング企業や建設会社が3Dプリンティングを大幅に採用すると予測しています。2018年にはすでに簡易な家を作ることのできる3Dプリンターが開発されました。建設会社が家を一から素早くプリントできる能力を持てば、大きな変革が起こる可能性があります。また、カスタムの固定具や器具を3Dプリントすることが選択肢の1つとなるかもしれません。

もちろん、建築家はすでにこの流れの先を行っており、設計のモデルを製作してクライアントに見せるために3Dプリンティングを使用しています。

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ドバイを拠点とする建築事務所Killa DesignがUltimaker S5を使用して3Dモデルを製作

環境における3Dプリンティングの未来

持続可能性と環境保全性がますます重要になってきています。たとえば、KLMオランダ航空は、エンジニアリングとメンテナンスの用途向けの機能部品を製作するために再生プラスチックを使用しています。また、世界のサンゴ礁の一部を復元するために人工サンゴをプリントしている企業もあります。

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自動車業界における3Dプリンティングの未来

TPUといった柔軟なフィラメントにより、自動車メーカーはゴムのように作用する部品を製作できます。また、3Dプリンティングを使用して、特定の作業に必要な工具を迅速に製作することもできます。Tucci Hot Rods社など、最終用途部品を製作するメーカーも増えてきているようです。

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Tucci Hot Rods社が3Dプリンティングによって製作した最終用途部品

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