Out of all upcoming innovations in science, 3D printing is very promising technology for various industries.科学における今後のイノベーションの中で、3Dプリンティングは、さまざまな産業にとって非常に有望な技術です。 理論的には、3Dプリンティングは、数量に関係なく、事実上誰でも瞬時にオブジェクトを製造することができます。 この技術が社会に浸透すれば、衣食住や医療のあり方も大きく変わる可能性があります。

Quick Facts
  1. Manufacturers expected 670 million 3D printers to get shipped over the year 2020.
  2. Boeing saved $3 million from adopting 3D printing for titanium parts.Boeing has been a third million.
  3. General Electricは、製造業を3Dプリンティングに切り替えることにより、今後10年間で30~50億ドルを節約できると予想しています。
  4. 2022年までの3Dプリンティングの市場価値予測は、医療業界だけで94億ドルにのぼります。
  5. メタリック3Dプリント市場は、2026年までに66億ドルに成長すると予測されています。
Essential Facts
  1. David Jonesは1974年に初めて3Dプリントに関する概念を発表。
  2. Hideo Kodamaが1981年に3Dプラスチックモデル製作用の方法を2種類開発しました。
  3. Bill Masters が1984年に最初の3Dプリンタで特許を取得。
  4. Chuck Hull が同じく1984年にステレオリソースを開発。
  5. Stratasys が 1992年に最初の FDM 3D プリンタを販売。
  6. FDM の特許は 2009 年に失効しました。
  7. Manufacturers began producing metal end-use parts by 3D printing in 2010s.
  8. Filabot developed a new system in 2012 to produce wider variety of plastic products.
  9. Benjamin S. Cook and Manos M. Inc. Tentzerisは2014年に、3Dプリントで複雑な電子機器を製造する方法を開発しました。
Interesting Facts
  1. 3D プリントは付加製造とも呼ばれています。
  2. 3D プリント用のデザインはまずコンピュータ支援図面 (CAD) で作成されます。
  3. 3D 印刷は、最初はプラスチックだけでしたが、金属やセラミックにも発展しました。
  4. 一部の科学者は、3D 印刷は次の産業革命の前触れと主張しています。

Fused Deposition Modeling (FDM) は、今日の 3D プリントの最も一般的な形式です。

Fused Filament Fabrication (FFF) とも呼ばれ、Fused Deposition Modeling は使用中のすべての 3D プリンタの 48% を占めています。 これは、グルーガンの仕組みと同じように、熱可塑性プラスチックを重ねて形を作るものです。

prusa i3, 3d printingPhoto by John Abella from Wikipedia

Stereolithography uses light for 3D printing.

for, stereolithography light carves model inside a tub of raw materials.FFF (Fused Deposition Modeling) は、使われている3Dプリンターの48%を占めています。 使用される原料は光に敏感で、光が当たると硬くなります。 光は原料を硬化させ、一層一層固めて被写体を形成していきます。

選択的レーザー焼結(SLS)は、3Dプリントの新しい方法です。

その名前が示すように、選択的レーザー焼結は、レーザーで粉末の原材料を最終的な形に融合することによってモデルを作成します。 この方法で使用される一般的な原材料はナイロンです。 レーザーはナイロンの粉末を溶ける寸前まで加熱し、材料を可塑化させ、希望の形状に融着させるのです。

SLM 3D プリントの原材料として使用可能な鉄粉Photo by Anonimski from Wikipedia

どちらの 3D プリント方法もレーザーを使用するので、しばしば SLM は SLS のサブタイプと呼ばれています。 しかし、専門家はこの分類を受け入れていません。 SLMでは、実際にレーザーで原料を溶かし、厚さ20mm程度の層を作り、それを溶接します。 溶接することで、最終的な被写体のパターンが形成されるのです。

SLSとは異なり、SLMではプラスチックや合成繊維の代わりに金属粉を使用します。 SLMは、金属を使用する最も一般的な3Dプリント方法の1つです。

最先端の3Dプリンタは、多くの種類の原材料を使用できます。

今日のほとんどの3Dプリンタは、プラスチック、布、金属など1種類の原材料のみを使用しています。 現在、複数の種類の材料を使って何かを印刷するには、最終的なオブジェクトを一度に1つの部品として印刷することが必要です。

しかし、科学者は現在、多くの種類の原材料を同時に使用できるプリンターを作る方法を研究しています。 まだまだ先の話ですが、医療分野ではすでに最終的な設計を待ち望んでいます。

3Dプリントは、当初、工具や試作品を作るために使われました。

当初は、工場やエンジニアが交換用の工具や部品をより効率的に作るために使われることが主でした。 初期には、3D 印刷は、他の方法と比較してより詳細で正確なスケール プロトタイプの作成にも使用されました。

高い需要とより高度な技術により、3D プリンターで複雑なデバイスを製造できるようになったのは、2010 年代になってからです。

陶器、3DプリントPhoto by Bernat Cuni from Wikipedia

Scientists are looking into 3D printed food.

これはSF映画から出てきたようですが、事実です。 今日の科学者たちは、3D プリンターを食料源として考えています。 現在、3Dプリント食品はまだ限定的で、チーズ、チョコレート、シロップのような柔らかい食材にしか使えません。 しかし、科学者たちは、そうした制限があっても、彼らの仕事には将来性があると考えています。

科学者たちは、特別な食事をする人や固形物を食べることができない高齢者のための突破口として、3Dプリントに可能性を見いだしています。 NASA も、宇宙飛行士に食料を提供するためにこのアイデアを研究しています。

グローバル ブランドは、すでに 3D プリントの衣服やアパレルを生産しています。 しかし、ナイキのようなビッグブランドは、2020年現在、すでにアメリカンフットボール選手用のシューズを作るために3Dプリンターを使用しています。 ニューバランスも、あらゆるスポーツのカスタムメイドのシューズに3Dプリンタを使用しています。

3Dプリントに関しては、知的財産が大きな関心事です。

3Dプリントは未来のように見えますが、発明家や革新者をも脅かすものでもあります。 しかし、裁判所は、3D 印刷された材料が営利目的で販売または使用されない限り、それらは法律の公正使用条件に該当すると判決を下しました。 政府はその後、これが既存の銃規制をどのように脅かすかについて懸念を表明しています。 今のところ、この問題はまだ既存の規制によって守られています。

たとえば、自分で銃を作ることは、ライセンスを持った銃所有者でなければ違法です。 また、一人で販売用の銃を作ることも違法です。

3d プリント、銃Photo by Shanrilivan from Wikipedia

[詳細表示

Leave a comment

メールアドレスが公開されることはありません。