3D プリントとは何ですか?現代の製造革命

ラピッド プロトタイピングとしても知られる 3D プリンティングは、オブジェクトの設計図が含まれるコンピューターに接続された適度なサイズのマシンで 3D オブジェクトを迅速に作成する製造方法です。基本原理は 2D プリンタの原理と似ています。つまり、材料カートリッジ、出力の柔軟性、コードの目に見えるパターンへの変換です。愛好家らは、在宅「ファバー」がカスタム製造革命の先駆けとなり、集中製造の必要性がなくなる（または大幅に減る）ことを期待している。店に行って料理一式を購入する代わりに、オンラインで設計図を購入し、簡単な材料から印刷することができます。

3D プリンターを動作させるテクノロジーは 1990 年代半ばに登場しました。彼らの到着後、未来学者たちはすぐに人々がすぐにあらゆる家庭で彼らを目にするようになるだろうと予測しました。しかし、多数の柔軟な製造ツールを含む部品の費用により、ほとんどの人にとってコストが高すぎて手が届きません。現在のモデルは、プロの製品デザイナーやエンジニアが使用するための高価な機械で、たとえばクライアントへのプレゼンテーションで使用するモデルを作成するために使用されます。現在のデバイスは、おがくずや接着剤などのさまざまな原料を使用して動作し、層を段階的に適用できる設計であれば、これらの原料を 3D 構造にプレスできます。

最新の 3D 印刷デバイスは、レーザーと金属粉塵を使用して金属から 3D オブジェクトを作成し、この技術をより魅力的なものにしています。これらの機械はすでにイスラエルと米国によって UAV、つまり無人航空機の製造に使用されています。米軍は、必要に応じて通信機器の製造に使用できる戦場対応プリンターを研究しています。

初期の予測では、これらの機械はおそらくレーザーと特殊ポリマーを組み合わせて製品を製造するであろうことが示唆されていました。特定の光の混合下でのみ固化する特定のポリマーがあり、この特性は、単独ではこれらの光学条件を満たさないが、一緒に使用すると満たす 2 つのレーザーを使用することで利用できます。 2 つのレーザーが溶液中で交差すると、溶液は固化します。構造をゼロから構築することで、液状ポリマーを排出したときに安定した製品を作成できます。ただし、この方法はかなり高価であることが判明し、現在は技術的にそれほど要求の少ない手法が使用されています。

いつか、ナノテクノロジーを使用して原子ごとに堆積して製品を作成する 3D プリンターが登場するかもしれません。アトミック ツールチップを使用した予備作業では、これが科学的に実現可能であることが示唆されています。小さな車輪、トランジスタ、「歩く DNA」など、単純な機械が原子スケールで作成されています。これらは、より高度なカスタム製造システムの先駆けとなる可能性があります。

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Michael Anissimov は、「About Mechanics」の熱心な寄稿者であり、古生物学、物理学、生物学、天文学、化学、未来学に関する専門知識を記事に取り入れています。熱心なブロガーであるマイケルは、幹細胞研究、再生医療、延命療法に深い情熱を持っています。彼の専門的な経験には、メトセラ財団、シンギュラリティ人工知能研究所、ライフボート財団での仕事が含まれており、科学の進歩に対する彼の取り組みをさらに示しています。