予測: 3D プリンティングは 5 つの大きなブレークスルーをもたらすだろう

出典: 3Dプリンティングビジネス情報

3D プリンティング (付加製造) の現在の技術的背景を理解している人は多いでしょう。

1. 250 種類の材料:現在の 3D プリンターは、金属、プラスチック、セラミック、ガラス、ゴム、皮革、幹細胞、さらにはチョコレートなど、250 種類以上のさまざまな材料で機能部品やフルカラーのオブジェクトを製造できます。

2. 100 倍の速度:最近、先駆的なステレオリソグラフィー法によって、従来の 3D プリンターよりも最大 100 倍の速度で複雑な形状を生成することに成功しました。光反応性液体樹脂の層から構築され、異なる波長の光を照射することで、放出された樹脂が選択的に硬化し、連続印刷が可能になり、段階的な積層が不要になります。

3. 最大 90% の材料効率:高速かつ高解像度の生産に加えて、付加製造には並外れた二次的効果もあります。 3D プリンティングには莫大な経済的および環境的コストが伴いますが、原材料の必要量が 90% 削減されるため、大量の廃棄物が排除されます。

4. 3D プリンティングは、大量カスタマイズ、自律生産、システム改善の機会をさらに提供します。現在、積層造形における国際的な大きな進歩により、こうした傾向が加速し、新たな統合アプリケーションが登場しています。

今後 5 年間 (2019 ～ 2024 年) で 3D プリンティングがどのようなブレークスルーを達成するかご存知ですか?
1. 3Dプリントの速度は50～100倍に増加すると予想されている
3D プリントの速度は通常、(1) プリントヘッドが加えられる力の大きさ、(2) プリンターが材料を加熱して流れを誘発できる速度、(3) プリントヘッド自体が動く速度によって制限されます。

MIT の Fabrication Production Lab は最近、従来のデスクトップモデルよりも 10 倍高速で、10 万ドルの産業グレードのシステムよりも 3 倍高速なプリンターを開発しました。 MIT チームは記録的なスピードを達成し、スパイラルベベルギアをわずか 10 分で、眼鏡のフレームをわずか 3.6 分で印刷しました。 3D プリントの加速は、小売業から製造業まで、ほぼすべての業界に革命をもたらすでしょう。

2. 持続可能で手頃な価格の 3D プリントコミュニティが出現している<br /> 3Dプリント住宅が従来の住宅よりも安価で環境に優しい代替手段を提供することで、建設業界と不動産業界は大規模な混乱に直面することになりそうだ。最初の3Dプリント住宅は昨年、オランダのアイントホーフェン市に登場した。同市ではレンガ工場の不足により、この技術の需要が高まった。

未来の建物ではセメントの無駄が減り、コストと資源が削減されます。将来的には、家庭用プリンターが排水管やスマートセンサーなどのインフラストラクチャと統合され、完全に統合された生活体験が提供されるようになります。最近、New Storyというスタートアップ企業が、8か月間で100軒の住宅を1軒あたり約6,000ドルで建設することができた。

3. 地球と宇宙の高級レストランで提供されるおいしい 3D プリントのステーキとハンバーガー植物由来のタンパク質を使用した 3D プリント肉は、増加する世界の人口に対して、より持続可能な解決策を提供するでしょう。家畜は世界の人為的温室効果ガス排出量の14.5％から18％を占めています。しかし、3Dプリントされた肉は、環境に有害な影響を与えることなく、肉を食べるのと同じ満足感を提供できる可能性がある。今後 5 年間でコストは低下し、質感は向上します。イスラエルの企業Chef-itとジュゼッペ・シオンティのNovaMeatは進歩を遂げた。

4. 金属 3D プリンターがプラスチックに取って代わる<br /> 3D プリントされたジュエリー、自動車や飛行機の部品、キッチン家電、プロトタイプの準備をしましょう。 3D 金属プリンターは製造工程からの廃棄物を排除できるだけでなく、より軽量な部品を作成することもできます。これは、航空機製造において特に役立つ開発です。

この技術は消費者レベルでもますます利用しやすくなり、従来のプラスチックプリンターよりも製品設計の柔軟性が高まります。 MIT 製造生産研究所が 3D プリントした抗菌手術用鉗子を実証したように、生分解性セルロースは将来の 3D プリンターでプラスチックに取って代わる可能性もあります。この機械的に強く、化学的に多用途な材料は、プラスチックを超えた 3D プリント材料の無限の可能性の一例にすぎません。

5. 「ねえ」はデザインエンジニアリングで最も一般的なコマンドになります。「ねえ、私の体重を支えられる、サイズ 8.5 ミディアムの新しい靴をデザインして。」これは、今後 5 年間で使用される可能性のある短いフレーズです。自然言語処理、AI 駆動型ジェネレーティブデザイン、カスタマイズ機能を備えたスマート 3D プリンターにより、シームレスな設計エンジニアリングが可能になります。

「裁断やサイズ調整、無駄を省き、カスタムメイドの服、靴、ベルト、アクセサリー、食品などを作成するファッション業界全体を考えてみましょう」と Avi Reichental 氏は指摘し、「この次の付加的および生成的デザインの波から逃れられる業界はないでしょう」と述べています。

結論新しいテクノロジーと素材が絶えず登場する中、今後数年間で 3D プリントを自社のビジネスにどのように取り入れていく予定ですか?これらの新しいアプリケーションを中心に、どのような新しいビジネスを構築しますか?

特に AI テクノロジーが進歩するにつれて、コンバージェンスによって変革的なブレークスルーを達成できるようになります。これは、3D プリンターやその他のデバイスの「ヘイ」需要機能を強化するもう 1 つの触媒テクノロジーです。

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