2017年の米国における3Dプリンティング研究の主な出来事

新たな科学技術革命と産業変革の到来に伴い、インテリジェント製造は世界の製造変革の重要な方向となり、競争の優位性を高めています。主要製造国は、インテリジェント製造を推進し、新たな産業発展の優位性を獲得するための戦略と政策を導入しています。今回は、3Dプリンティング分野における米国の進歩について学びましょう。

全体的に見ると、2017年に米国は3Dプリント材料と新しい3Dプリント技術の開発において多くの有益な探求を行い、目覚ましい成果を上げました。一部の付加製造企業は「3Dプリントファーム」などの新しい運営モデルを試みており、米軍の強力な支援を受けて、軍事用3Dプリント技術は急速に発展しました。

2017年3月、米国のダートマス大学は、ロタキサン化合物を用いた超強力なスマート材料を開発し、3Dプリント技術を用いてナノスケールのポリマー格子立方体に変換し、さらに自重の15倍の物体を持ち上げることができる4D材料に変換し、幅広い応用の可能性を秘めています。

6月、米国海軍省はブロックチェーンを使って3Dプリンターを制御する計画を発表した。ブロックチェーンは、設計、試作、テスト、生産、最終処理など、3D プリント製造プロセス全体を通じてデータの安全な共有を保証する能力を強化できます。

8月、アメリカのロボットメーカーSlant Conceptsは3Dプリント事業を独立企業Slant 3Dとして分社化した。 Slant Concepts は、カスタム設計された 3D プリントファームにより、3D プリントが高価で遅すぎるという現状を変えたいと考えています。将来的には、Slant 3D は、従来の製造方法よりも競争力のある生産規模に到達するために、より大規模な農場を建設する予定です。

また8月には、米国国防総省権限法（3Dプリンティングに関する規定を含む）が米国議会で承認され、国防長官は下院軍事委員会に積層造形計画を提出することが義務付けられた。この法案は、複数の付加製造組織に利益をもたらす可能性があり、米軍の3Dプリンティングにとって大きなマイルストーンとなる可能性がある。

9月、米国のブラウン大学は、必要に応じて分解できる3Dプリント生体材料を開発した。この材料は、複雑なパターンを持つマイクロ流体デバイスや動的細胞培養の作成に使用でき、必要に応じて分解する能力は特殊な化学トリガーに関連しています。さらに、研究者らは材料開発の過程で、ステレオリソグラフィー技術を使用して 3D プリント構造を製造しました。

また9月には、米国のアイダホ国立研究所がハイブリッド3Dプリント技術を活用し、先進的な核燃料の製造を開始した。この技術は、ウランベースのあらゆる原料を処理して核燃料の安全性と効率性を向上させ、さまざまな目的に適したものにすることができると言われている。

11月、米国のローレンス・リバモア国立研究所は、金属3Dプリントで新たな進歩を遂げました。ジョージア工科大学、オレゴン州立大学、エイムズ国立研究所との協力により、一般的な「海洋グレード」のステンレス鋼316Lの3Dプリントに成功しました。このタイプのステンレス鋼は炭素含有量が少なく、耐腐食性があり、延性が高く、石油パイプライン、エンジン部品などの製造に広く使用できます。研究者らはテストの結果、特定の条件下では、3Dプリントされた316L製品は従来のプロセスで作られたものよりも3倍の強度と延性があることを発見した。

12月、米国のオークリッジ国立研究所は3Dプリント技術を用いて、幅わずか100ミクロンの世界最小の微調整ノブを作成した。世界最大の微調整ノブも積層造形技術を使用して作られています。オークリッジ国立研究所の科学者たちは、3D プリント装置の生産能力を実証したいと考えています。

12月、米国のローレンス・リバモア国立研究所は、カリフォルニア大学バークレー校、ロチェスター大学、マサチューセッツ工科大学の研究者と共同で、複雑な3Dプリント物体を数秒で作成できる技術を開発した。「立体 3D 印刷」と呼ばれるこのプロセスは、従来の付加製造の多くの制限を克服します。

全体的に見ると、2017年に米国は3Dプリント材料と新しい3Dプリント技術の開発において多くの有益な探求を行い、目覚ましい成果を上げました。一部の付加製造企業は「3Dプリントファーム」などの新しい運営モデルを試みており、米軍の強力な支援を受けて、軍事用3Dプリント技術は急速に発展しました。

世界トップクラスの理工学研究大学であるマサチューセッツ工科大学（MIT）は、2017年もインテリジェント製造分野で数々の最先端の成果を上げました。そこで次号ではMIT特集を組んで、アメリカ取材を締めくくります。

出典: 先進製造業

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