Future Technologies：3D Printing

3D印刷は、デジタル3Dモデルをレイヤーごとに印刷することでソリッドオブジェクトに変換するため、アディティブマニュファクチャリングとも呼ばれます。この技術は1980年代に発明され、その発端以来、ラピッドプロトタイピングに使用されてきました。ここ数年で、次世代の製造技術へと進化し始めました。最終製品またはその一部のオンデマンドの現地生産を可能にする技術。

3D印刷は、熱可塑性プラスチック、純金属、セラミック、金属合金、さまざまな形態の食品など、さまざまな素材を使用して行うことができます。 最終用途の製造技術としての3D印刷 まだ揺籃期にあります。しかし、今後数十年で、合成生物学やナノテクノロジーと組み合わせることで、多くの設計、生産、ロジスティクスプロセスを根本的に変革する可能性があります。

アプリケーションの範囲

プロトタイプ
3D印刷の急成長分野 アプリケーションは、生産ツールの付加的な製造です。従来、最終製品は、最終製品の製造に使用される型、パターン、ジグ、固定具、およびその他の工具のために、非常に大きなコストで手作りされていました。たとえば、プラスチック部品の作成に使用される金型は、多くの場合、数万ドルの費用がかかります。対照的に、3Dプリンターを使用して、数百ドルで低稼働の射出成形マスターを製造し、数千ドルで最終的な高稼働の金型マスターを製造することが可能になりました。したがって、従来の製造プロセスに対する3D印刷の影響は、劇的なものになる可能性があります。

型とパターン
砂型鋳造のコアとモールドを直接3Dプリントできるようになりました。従来の砂型鋳造では、木製のパターンを作成する必要があり、その周りに砂型鋳造が詰め込まれています。次に、最終部品を鋳造するために溶融金属を注ぐ前に、結果として得られる型またはコアから木製のパターンを取り除く必要があります（必ずしも簡単または成功する操作とは限りません）。

3Dプリンターを使用して砂型鋳造の型とコアを製造することにより、企業は木製のパターンマスターを作成するコストを節約できます。また、従来の方法では製造できない砂型から、より複雑な部品を鋳造することもできます。繰り返しになりますが、時間とコストの節約は非常に重要です。

パーソナルファブリケーション
個人用の3Dプリンターは急速に増加しており、2020年までに年間100万台以上の個人用プリンターが販売される予定です。製造できるオブジェクトの種類は限られています。パーソナル3Dプリンター 製品カテゴリの製品は開発の初期段階にあり、しばらくの間主流の市場に参入する可能性は低いです。

革命の始まり

3Dプリンターの将来は有望に見えます。家に大量に届かない可能性がありますが、いくつかのアプリケーション分野で可能性を秘めています。 3Dプリンターの使用方法は複数あります。たとえば、当面在庫がない可能性のあるすべてのタイプの製品のスペアパーツを作成するために使用できます。不良品はリアルタイムで修理でき、壊れた商品はほぼ即座に修理できます。

もう1つの将来のアプリケーションは、3Dプリンターを使用して代替臓器を作成し、急速に発展している分野でバイオプリンティングと呼ばれる人体を直接修復することです。可能性は無限大です。