【南極熊の3Dプリント文化】FDM発明者スコット・クランプ：一人の夢が人類の理想に火をつける

Stratasys は、3D Systems と競合する世界 2 大 3D プリント大手の 1 つです。同社は800件以上の特許技術を保有しており、主な特許にはFDM、PolyJet（ポリマー噴射）、WDM（ワックス堆積成形）の3つのカテゴリーが含まれます。 Stratasys は FDM テクノロジーから始まり、FDM コアテクノロジーと多数の関連特許を所有しています。今日は、FDM テクノロジーの起源と、FDM の発明者であるスコット・クランプ氏の物語を紹介します。

スコット・クランプは 1954 年に米国コネチカット州で生まれました。ワシントン州立大学で機械工学の学士号を取得し、カリフォルニア大学ロサンゼルス校で修士号を取得しています。彼は Stratasys の創設者であり、FDM 技術の発明者でもあります。

クランプ氏は国立製造科学センター (NCMS) の理事を務めており、機械工学教育の分野で数多くの国内外のイベントで講演を行っています。 1982年、クランプ氏はIDEAを共同設立し、1988年まで同社の営業担当副社長を務めた。圧力センサーの大手メーカーである IDEA は、後に SI Technologies に社名を変更し、クランプ氏は 2005 年 4 月に Vishay Intertechnology に売却されるまで SI Technologies の取締役および株主として勤務し続けました。

1988 年のある日、スコットは娘のためにおもちゃのカエルを作ることにしました。機械工学を学び、溶接工として働いていたスコットにとって、これは難しい仕事ではありませんでした。彼はグルーガンにポリエチレンとろうそくのワックスの混合物を詰め、層を重ねてカエルの形を作り上げていった。これにヒントを得て、クランプ氏は、ガンを機械式 XYZ ガントリーシステムに接続すれば、成形プロセスを自動化できると考えました。そこでクランプ氏は、エンジニアが CAD ファイルデータから直接実際のオブジェクトを作成できるようにするという、より大きな目標を掲げました。その後、妻の勧めもあり、彼は1万ドルを投じてデジタルマッピング機器を購入し、スタジオに留まって研究開発に専念した。 1年間の研究を経て、彼はFDM技術の発明に成功し、この発明によりFDM（熱溶解積層法）技術の特許も取得しました。この技術は数十年後に一般向けデスクトップ 3D プリンターの中核技術となり、3D プリンティングにおける画期的な出来事となりました。 FDM の発明者として、彼は 1989 年に妻の Lisa Crump とともに Stratasys を共同設立しました。

下の図は、クランプ氏が発明した FDM システムの動作原理を示す概略図です。所定の口径に加工された丸線は、線材供給軸を通じて徐々にホットランナー内に導入され、ホットランナー内で材料が加熱され溶融されます。ホットランナーの下にはノズルがあり、そこから加熱されて溶けた原材料が押し出されて印刷層が完成します。各レイヤーが印刷されると、ワークベンチはレイヤーの厚さまで下がり、プリンターは次のレイヤーの印刷に進みます。オブジェクト全体が印刷されるまでこの手順を繰り返します。

スコット・クランプのFDM特許

Stratasys が設立された当初、クランプ氏は十分な資金を持っていなかったため、事業を始めるために全財産を売却し、総額 264,000 ドルを調達しました。最初の Stratasys 3D プリンターの価格は 13 万ドルでしたが、適切な買い手は見つかりませんでした。クランプ氏はもっと資金が必要だと気づき、適切なベンチャーキャピタル会社を探し始めた。すぐに Battery Ventures にアプローチがかかり、同社は Stratasys の株式 35% を 120 万ドルで取得しました。

設立から3年後の1992年4月、ストラタシスはFDM技術をベースにした世界初の3Dプリンター「3Dモデラー」を発売し、FDM技術が商業段階に参入したことを示しました。 2009年にFDMの主要技術の特許が失効し、FDM技術をベースにしたさまざまな3Dプリント企業が大量に登場し、業界の急速な発展期が到来しました。クランプ氏は、1988 年の創業以来、ストラタシス社の取締役会会長を務めています。同社が2012年12月にオブジェット社と合併して新会社ストラタシス社が設立された後も、クランプ氏は新会社の会長兼研究開発責任者として引き続き職務を遂行した。現在、ストラタシスが発明した 3D プリンターの応用分野には、コンセプトモデリング、機能プロトタイピング、製造処理、最終用途部品の製造、仕上げなどがあり、自動車、医療、建設、エンターテイメント、エレクトロニクスなどの分野に関係しています。技術の進歩に伴い、FDM の応用範囲は拡大し続けています。

最初のデスクトップFDM装置3Dモデラー

2014 年、スコットクランプはミネソタ発明家の殿堂 (MIHF) の第 57 期会員に選出されました。 MIHF に選ばれた発明家は、その発明がミネソタ州の経済、地域社会、社会に大きな影響を与えたために選ばれました。

スコット・クランプの受賞歴:
2005 年にアーンスト・アンド・ヤングの年間最優秀起業家賞を受賞。 2007 年、彼は Time-Compression Technologies 社によって、迅速な製品開発と迅速なプロトタイピング製造において最も影響力のある 5 人の 1 人に選ばれました。 2007年、彼はDeMarche Associates社によって国内で最も優秀なCEOの一人に選ばれました。ミネソタハイテクノロジー協会テクネ賞 2014 ファイナリスト第 57 回ミネソタ発明家殿堂 (MIHF) 入会者

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