3Dプリント完全ガイド:歴史、技術、実践的ヒント
3Dプリントは、プラスチック小物から高度な航空宇宙コンポーネントまで、あらゆるものを製造する一般的な方法になりました。3Dプリントのカテゴリーは、幅広い技術、手法、材料をカバーしています。
本記事では3Dプリントに関する以下のトピックを網羅します:3Dプリントの歴史、3Dプリントの仕組み、3Dプリンターで作れるもの、3Dプリントのメリット・デメリット、3Dプリンター活用例、高品質パーツをプリントするための一般的な最適化アドバイス。
3Dプリントとは?
3Dプリントは、プラスチック小物から高度な航空宇宙コンポーネントまで、あらゆるものを製造する一般的な方法になりました。3Dプリントのカテゴリーは、幅広い技術、手法、材料をカバーしています。
本記事では3Dプリントに関する以下のトピックを網羅します:3Dプリントの歴史、3Dプリントの仕組み、3Dプリンターで作れるもの、3Dプリントのメリット・デメリット、3Dプリンター活用例、高品質パーツをプリントするための一般的な最適化アドバイス。
3Dプリントを最初に発明したのは誰?
一般的に受け入れられている3Dプリントの歴史では、Charles Hullが発明者です。彼は1986年にステレオリソグラフィ3Dプリントプロセスを実装し特許を取得しました。Charles HullはDTM Inc(後の3D Systems)を共同設立し、同社は現在も世界トップクラスの3Dプリントマシンメーカーです。なお、Hideo Kodama(児玉英雄)が1980年に光重合性樹脂によるプラスチック部品迅速造形に関する論文を発表していますが、特許取得には至りませんでした。
3Dプリンターが導入されたのはいつ?
3D Systemsは1986年、Charles Hullによって3Dプリンター商業化のため設立されました。1987年、3D SystemsはSLA-1を開発。これは彼の特許取得済みステレオリソグラフィプロセスベースの最初の3Dプリンターです。紫外線レーザーで光重合性樹脂を硬化させ最終パーツを造形しました。下図はSLA-1の外観です:
3Dプリンターで何が作れる?
現代の3Dプリンターはほぼあらゆるタイプのコンポーネントを造形可能です。より高度な造形例をいくつか紹介します:
- ロケット胴体: 米国のロケット企業Relativity SpaceはSLM金属プリント技術を使用。エンジンノズル、燃料タンク、さらにはロケット胴体全体を3Dプリントしています。
- 医療インプラント: スウェーデンのSkåne大学病院は、先進エンジニアリング熱可塑性樹脂PEEKで頭蓋骨インプラントを3Dプリントした初期事例の一つです。
- ボート船体: メイン大学がガントリー搭載FDM型大型3Dプリンターで船体全体をプリント。造形後、完全な水密性を確保できました。
産業用途がビッグチケットですが、家庭用3Dプリンターでも作れるものはたくさんあります。Thingiverseなどオンラインプラットフォームがクールな3Dプリントデータの膨大なカタログを維持しています。
3Dプリント
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