ラピッドプロトタイピング：あいまいな技術から主流のサービスまで

ラピッドプロトタイピング：あいまいな技術から主流のサービスまで

それではありません ずっと前、両方 ラピッドプロトタイピングとラピッドマニュファクチャリング サイエンスフィクションの用語のように見えました。今日、それらは両方とも非常に利用されており、高速で費用効果の高い方法で部品を製造する標準的な方法を提供します。

3Dプリンターからレーザー微細加工機まで、ラピッドプロトタイピングは多くの主流の形態をとっています。この技術に至るまでの数学的概念は、1970年代にコンピューターサイエンスとソリッドモデリングの研究を行い、1980年代に機械ツールと数値コンピュータープログラミングを研究したHerbVoelker教授によって考案されました。この原理は、1990年代にCarlDeckardによって製造技術の選択的レーザー焼結に適用されました。このようにして、3D印刷、レーザー微細加工、および迅速な製品プロトタイピングにつながる技術の進化の道が始まりました。

最近まで、これらの概念は一般の人々の目にはなじみがありませんでした。現在、消費者向けストアではシンプルな3Dプリンターを利用できます。バラク・オバマ大統領は、2013年の一般教書演説で、ラピッドプロトタイピングマシンの機能、革命的な可能性、および可用性を予告しました。テクノロジーはもはや曖昧ではありません。現在、いくつかの技術が存在し、ステレオリソグラフィー、CNC機械加工、射出成形、板金成形、アルミニウムとプラスチックの押し出しなどが含まれます。

今日のプロセスの多くには、3Dコンピューター支援設計（CAD）モデルが含まれています。これは多くの場合、ステレオリソグラフィーモデルに変換され、デジタルで断面にスライスされます。詳細なジオメトリを使用して、これらのレイヤーを分析し、データを物理的なオブジェクトを形成する機械的なアクションに変換します。

ラピッドプロトタイピングにより、企業は製品の最初のイテレーションを迅速に開発およびテストできます。ただし、コンセプトはプロトタイプに限定されません。非常に正確な選択的レーザー焼結などの技術のおかげで、多くの最終用途製品もこの方法で製造されています。マイクロマシニングおよび微細加工ツールは、高速フェムト秒レーザーによって強化されています。これらは非常に小さな領域（1マイクロメートル程度）を加熱することができ、周囲の領域を変更することはありません。超高精度は、複雑で同期された光学およびモーション制御システムと専用ソフトウェアによってさらに支援されます。

アブレーティブレーザーマイクロマシニングなどの技術は非常に成熟しており、主流の工業生産に適しています。急速な製造は、燃料インジェクターノズルやその他の自動車部品、および家電製品用のOLEDの製造に使用されています。マイクロマニュファクチャリングも3次元で行われています。付加的なマイクロマニュファクチャリングにより、設計者は、固体オブジェクトから材料を除去することなく、層ごとに微細構造を構築できます。したがって、材料のより効率的な使用が可能であり、電子機器、生物医学、および装飾構造のメーカーが恩恵を受けています。微小電気機械システムもより迅速に製造されています。

したがって、ラピッドプロトタイピングと製造は、今日の技術的でペースの速い世界で主流となっています。生産性、効率性、競争力を高めるためのツールは、メーカーがすぐに利用できます。ほんの数十年前に専門家の仕事が始まり、今日の多くの業界で使用されている製品のプロトタイピングプロセスが合理化されました。