アプリケーションスポットライト：3Dプリントアイウェア

3D印刷は、アイウェアの設計と製造に影響を与えるテクノロジーの最新のイノベーションの1つです。これは、新しいデザインのプロトタイプを作成するために使用され、ますます、フレームやレンズなどのアイウェアコンポーネントを直接製造するために使用されます。

調査会社のSmarTechAnalysisは、アイウェア業界における3D印刷の全体的なビジネスチャンスは、2028年に34億ドルに達すると予測しています。最も重要なセグメントは、成長が見込まれる最終部品の生産です。 19億ドルの機会に。

今日、私たちは3D印刷の利点を探求し、実際の眼鏡3D印刷のいくつかの例を掘り下げながら、眼鏡製造での採用を推進しています。

このシリーズで取り上げている他のアプリケーションを見てみましょう：

熱交換器用の3D印刷

ベアリングの3Dプリント

自転車製造用の3Dプリント

デジタル歯科およびクリアアライナー製造のための3D印刷

医療用インプラントの3Dプリント

3Dプリントロケットと宇宙船製造の未来

靴製造のための3Dプリント

電子部品の3Dプリント

鉄道業界における3Dプリント

最終部品生産のための3D印刷

ブラケットの3Dプリント

タービン部品の3Dプリント

3Dプリントで高性能の油圧コンポーネントを実現する方法

3Dプリントが原子力産業のイノベーションをどのようにサポートするか

アイウェアの3Dプリントのメリット

より優れた設計の可能性

3D印刷により、アイウェアデザイナーは新しいデザインをより自由に作成できます。設計者は、従来の手法では困難で、多くの場合、経済的に実行不可能な新しい形状やテクスチャを試すことができます。

たとえば、ベルギーの高級アイウェアメーカーであるHoet Design Studioは、3Dプリントを利用してHoetCoutureコレクションを開発しました。このコレクションには、レーザー溶融技術を使用して製造された5つのモデルが含まれています。ガラスフレームの前部はチタン製で、メッシュ状の幾何学的構造で、3Dプリント以外では作れません。

カスタマイズする機能

ますます、眼鏡を購入したい顧客は、自分の好みや好みに直接対応するカスタマイズ可能なオプションを期待しています。

一般的なシナリオでは、消費者は眼鏡店を訪れ、眼鏡を選択します。次に、フィットするように測定し、目の中心がどこにあるかをマークします。次に、眼鏡技師は、正しいレンズを取り付けるためにフレームを発送します。数週間後、消費者はフィッティングに戻ります。その間に、眼鏡技師はフレームのアーム、ノーズピースを調整し、眼鏡が顔に対称的に配置されるようにします。

ただし、この標準化された生産

3D印刷やスキャンなどのデジタル技術の導入により、消費者は最初の訪問時に顔をスキャンすることができます。調整の必要がないメガネを設計するために使用されます。

その結果、3D印刷は、滑り落ちて眼精疲労を引き起こす不適合な眼鏡の問題の解決策の1つになりつつあります。

同時に、このテクノロジーにより、アイウェア企業はアイウェアフレームのデザインに関してより多くのオプションを顧客に提供できるようになります。オプションには、さまざまな形状、色、テクスチャが含まれる場合があります。

市場の応答性の向上

3D印刷は、眼鏡会社が眼鏡のトレンドの最先端にとどまるのに役立ち、追加の、多くの場合非常に高価な工具に投資することなく、製品をより速く製造できるようにします。

スタイルは急速に変化し、眼鏡はすぐに時代遅れに見える可能性があり、大量の在庫があり、生産を新しいデザインに改造する作業が会社に残されています。一方、3D印刷を使用して眼鏡を製造することで、企業は機敏性を維持し、スタイルや市場の需要の変化にこれまでになく迅速に対応できます。

アイウェアの3Dプリントで使用される技術と材料

3Dプリントアイウェア製品に使用される主要な技術は、選択的レーザー焼結（SLS）です。 SLSは、レーザービームを使用して粉末材料（通常はナイロン）を選択的に溶融および溶融する粉末床溶融3D印刷技術です。

SLS技術は、支持構造を必要としないため、非常に複雑な部品の作成に最適です。 、SLA（ステレオリソグラフィー）やFDM（熱溶解積層法）とは異なります。印刷プロセスで残った未焼結の粉末は、部品に追加の強度とサポートを提供するために使用され、それによって独自のサポート構造として機能します。

ただし、SLS印刷は通常、表面が粗く仕上げられているため、これを改善するための追加の後処理。ただし、一部の企業は、表面が粗い方が有利だと考えています。

「最初は、ラフなフレームを作ったとき、本当にいいと思ってどうやって作ったのかと聞かれる方もいらっしゃいました。 3dpbmとのインタビューで、MONOQOOLの創設者であるAllan Petersenは、問題が発生し、それを美徳として売ることができる場合があります」と述べています。

SLSに加えて、一部の企業もSLAを検討しています。ただし、この技術は、液体樹脂をレーザービームで固化することに基づいており、通常、インベストメント鋳造用の眼鏡フレームのパターンを作成するために使用されます。

金属3D印刷、特に選択的レーザー溶融（SLM）は、アイウェアの製造にも使用できますが、材料とプロセスのコストが高いため、その使用はかなり制限されています。

アイウェアの3Dプリントの例

MONOQOOLのネジなし眼鏡

MONOQOOLは、3D印刷のおかげで可能になった、ねじなしのフレームデザインを特徴とするデンマークのアイウェアメーカーです。同社は2010年代の初めにプロトタイピングにこのテクノロジーを使用し始め、数年後の2012年から2013年の間に、3D制作に飛躍することを決定しました。

MONOQOOLによると、3D印刷アイウェアビジネスを始めるのはかなり簡単です。これは、特にサービスプロバイダーと提携する場合、投資がほとんど必要ないためです。

3Dプリントされたフレームを製造するために、MONOQOOLはポリアミド（ナイロン）粉末とSLS技術を使用しています。各フレームは400の超微細層で構成されています。 MONOQOOLのフレームのユニークな要素の1つは、巧妙なスパイラルヒンジです。これにより、ネジ、溶接、ボルトなしでアイウェアを製造できます。革新的なデザインと3D印刷技術を組み合わせることで、眼鏡を4グラムまでの超軽量にすることができ、より快適に着用できるようになります。

現在、MONOQOOLのフレームは世界中の約1,000店舗で販売されています。

Specsyのカスタマイズされたアイウェアフレーム

カナダの会社であるSpecsyは、アイウェア会社が3D印刷を利用して独自のアイウェアを作成する方法の優れた例です。

Specsyは、拡張現実と3Dスキャンテクノロジーを使用する小売用アプリをアイケアの専門家に提供します。そのクラウドベースのプラットフォームにより、眼鏡技師は店舗でカスタムフレームを設計できます。このアプリは、顔の3Dスキャンを使用して、患者が自分の顔のライブ画像にフレームをデザインできるようにします。

デザインが確認されると、同社は社内の多数のマルチの助けを借りてフレームを製造します。カラー3Dプリンター。印刷プロセスには約8時間かかり、その後フレームは組み立てと手作業による検査に3日かかります。

このアプローチにより、光学の専門家は患者に合わせた真のカスタムフレームを提供する機会があります。美的好みと仕様。

今後、Specsyは、同社が現在提供しているプラ​​スチックフレームに加えて、カスタムの金属フレームを提供することを目指しています。

Luxexcelの3Dプリントレンズ

眼科用レンズの製造に関しては、3D印刷は、オランダの会社Luxexcelによって開拓された斬新なアプローチを提示します。

同社は、工業用グレードの3Dプリンター、レンズ設計ソフトウェア、ワークフロー統合ツールで構成される独自のVisionPlatformを開発しました。このプラットフォームにより、ANSI、ISO、およびFDAのすべての要件を含む業界標準を満たす眼科用品質レンズの3D印刷が可能になります。

レンズに3D印刷を使用すると、従来のレンズ製造方法に比べていくつかの利点があります。

カスタム光学レンズを製造する従来のプロセスでは、レンズブランクから材料を差し引く複数の機械加工ステップが必要であり、材料の無駄の約80％が発生します。これは、低収量で労働集約的なアプローチでもあります。

Luxexcelによって開発されたプロセスは、LuxexcelのVisionMaster™ソフトウェアで印刷用に準備されたカスタムレンズ設計と表面処方から始まります。次に、VisionClear™と呼ばれるLuxexcelの液体材料がVisionEngine™3Dプリンターにロードされます。このプリンターは、UV硬化性樹脂の小さな液滴を基板に噴射し、UV光で硬化させることによってレンズを作成します。このソリューションは、カスタムレンズをより大量に、より少ない材料の無駄で生産することができます。

過去12か月で、5,000枚のレンズがいくつかのVisionPlatformシステムで印刷されました。これにより、同社はこの技術を、市販のレンズが毎日顧客に出荷されるレベルにまで引き上げることができました。

アイウェア3Dプリントの未来

3Dプリントされたアイウェアは、消費者とメーカーの両方の注目を集めるようになっています。しかし、多くの企業がアイウェアの3D印刷を開拓していますが、この技術はまだ大量生産の準備ができておらず、主に製品の小ロットの製造に使用されています。

そうは言っても、3D印刷はアイウェアメーカーに差別化を図り、カスタマイズされた製品のような新しい、ほとんど未開発の道を探求する機会を提供します。これは最終的に、メーカーが3D印刷の可能性を探求し続けることを意味し、より多くの人々がよりフィット感のあるユニークなアイウェアから利益を得ることができるようになります。