日常生活を変える積層造形: コンシューマー向けアプリケーションにおける3Dプリンティング

数年前までは、3Dプリンティングは産業用途でも夢のまた夢でした。試作ですらほとんど使われていませんでしたが、今ではテクノロジーが人々の日常生活に浸透しています。電子機器のハウジングから面白いDIYプロジェクトまで、3Dプリンティングはプロの製品デザイナーからホビイストまで、誰にとっても頼りになる選択肢となっています。

なぜコンシューマー向けセグメントで3Dプリンティングなのか

簡単なカスタマイズ

3Dプリンティングは簡単にカスタマイズできます。例えば以前、ぴったり合うイヤホンが必要な場合、オーダーメイドするしかなく、追加費用と時間がかかりました。さらに複雑なのは、片耳だけフィットしない場合です。最良の解決策はイヤホンを3Dプリントすることです。これはイヤホンだけでなく、時計、靴など多くのウェアラブルにも当てはまります。

迅速な試作

ジュエリーデザイナーが最終段階でのデザインの見た目を確認・分析したい場合、3Dプリンティングで試作すれば、オリジナルの1/20のコストで可能です。これはPETボトルから高級ジュエリーまであらゆる消費財に当てはまります。FDMのような安価な3Dプリンティング技術は試作に効率的で、SLAのような技術は高精細を提供します。

コンシューマー製品における3Dプリンティング

積層造形のコンシューマー向け応用は大きく2つのカテゴリーに分けられます:

3Dプリント消費者製品の商用利用

このセグメントでは、消費者はプロセスに関わらず3Dプリントされた希望の製品を購入します。つまり、部品をステップバイステップで作るのではなく、市場から既存のアイテムを購入します。このタイプには多くの例があります。

3Dプリント眼鏡

カナダの眼鏡メーカーSpecsyは、3Dプリンティングを光学業界で成功させました。AI搭載アプリで消費者の顔をスキャンし、選択した眼鏡を正確なサイズと好みにカスタマイズします。そのためにSLS 3Dプリンティングを使用し、複雑な設計に最適です。あとは眼鏡の各パーツを組み立て、顧客に届けるだけです。

3Dプリント歯科アライナー

米国のテレデンティストリー企業SmileDirectClubはHPと提携し、顧客の歯列の3Dプリント模型に基づいて透明で清潔な歯科アライナーを製造しています。プロセスは、同社が顧客に「ホームインプレッションキット」と呼ばれる型取りキットを提供し、使用後にデジタル写真数枚とともに返送してもらうことから始まります。

HPのMulti Jet Fusion 3Dプリンティングマシンが顧客情報から正確な歯列をプリントし、透明なリテーナーがその情報に基づいて設計されます。

3Dプリントインソール

有名フットウェアブランドDr. Scholl'sは、AMを活用してカスタマイズ可能なインソールを製造しています。テクノロジー企業Wiivとの協業で、モバイルアプリ技術「Wiivv fit」を通じて顧客の足をスキャンし、少なくとも400のマッピングポイントで顧客固有の足の形状とサイズを特定します。

その後、カスタマイズされたインソールをプリントして顧客に届けます。同社はFDM技術を使用し、安価かつ効率的にカスタマイズを実現しています。

3Dプリントマスカラブラシ

SLS技術を使用して、美容・化粧品企業Chanelが独自のデザインと機能を持つマスカラブラシを大量生産しています。AMにより、デザインの反復と研究を100回行うことが可能になりました。このブラシのユニークな特徴は、より多くのマスカラを吸収するマイクロキャビティがあり、再度浸す必要がないことです。個々の毛の粒状テクスチャーが、まつげへのマスカラの均一な分布を促進します。

3Dプリントシェービングカミソリ

有名パーソナルケアブランドGilletteは、SLA技術をカミソリハンドルの製造に活用しています。個人のニーズに合わせてカスタマイズされ、最適な体験と日常使用による摩耗への耐性を提供します。

3Dプリント自転車部品

Reynolds Technology LtdとRenishaw PLCが、最適化された3Dプリント部品でステンレス鋼製自転車フレームを製造しました。金属3Dプリンティングを用いてチタン製フレームとドロップアウトも作成。積層造形により実験の余地が広がり、中空設計で軽量化と効率化を実現しました。

3Dプリント自転車ヘルメット

ロンドンのスタートアップHexr helmetsは、自転車ヘルメットにAMを採用しています。ハニカム構造をヘルメット設計に採用し、顧客の頭のサイズと形状に合わせて各アイテムをカスタマイズできます。

ポリアミド材料とSLS技術により、ヘルメットは非常に軽量で効率的です。市場で最もタフな製品の一つであることが証明されています。

消費者が3Dプリンターを使用する場合

このセクションでは、顧客が3Dプリンティング技術を自ら、つまり社内プリントでどのように活用できるかに焦点を当てます。

デスクトップ3Dプリンティング

市場には高価なプリンターがある一方で、小規模デザイナーやホビイスト向けの社内生産を主眼とした安価で効率的な製品もあります。最も安価なFDMプリンターは約200ユーロで入手可能で、自分が使用する製品のイノベーションと自己カスタマイズに大きな可能性を提供します。デスクトップSLAマシンも入手可能ですが、やや高価です。顧客に必要なのは少しの設計知識とプリンターの使い方に関するいくつかのヒントだけです。

デジタルカタログからプリント

3Dプリンターで何かをプリントするために、必ずしも優れた設計スキルは必要ありません。インターネット接続さえあれば、設計をダウンロードし、製品を実現するための正確な手順に従うだけです。上記のボトルホルダーのような設計は、花瓶、スマホケースなど多くのシンプルな消費財でインターネット上に公開されています。

結論

3Dプリンティングは複雑な製造プロセスを非常にシンプルかつ理解しやすくします。日常的に購入する商品であれ、自ら製造する商品であれ、積層造形には常にイノベーションの余地があります。

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