2016 年の 4 つの主要分野における 3D プリントアプリケーションの一覧: 新しいトリックは何か

この投稿は、Little Soft Bear によって 2017-2-21 14:35 に最後に編集されました。

現在、科学技術の発展に伴い、3D プリントはさまざまな分野でますます重要な役割を果たしています。3D プリント技術が将来の主要な開発トレンドになるとは誰も思っていなかったでしょうし、何年も前の私たちには想像もできませんでした。 2016年、3Dプリント技術を使用して生産された製品は、再び私たちの認識を一新しました。 Antarctic Bear と皆様は、昨年の航空宇宙、自動車、バイオメディカル、建設の 4 つの主要分野における 3D プリントの画期的な新しい応用例について見ていきます。
1. 航空宇宙

ロシア、初の3Dプリントキューブサットを打ち上げる
2016年3月31日、ロシア初の3Dプリント立方体衛星（CubeSat）トムスク-TPU-120がプログレスMS-2ロケットで国際宇宙ステーションに入り、宇宙ステーションの宇宙飛行士による船外活動で高度400キロメートルの軌道に乗せられた。
画期的成果：トムスク-TPU-120衛星の外殻は、ロシア宇宙庁（ROSCOSMOS）が承認した材料を使用して3Dプリントされました。その部品のほとんどはプラスチック材料から印刷されています。さらに、バッテリーパックの外殻も酸化ジルコニウムセラミック材料で3Dプリントされており、これも世界初となります。

世界初の3DプリントアルミFPVレーシングドローン
2016年3月、オーストラリアの企業Fusion Imagingは、有名なオンライン3DプリントサービスプラットフォームであるShapewaysの協力を得て、アルミニウム素材を使用して時速約90マイル（144キロメートル）で飛行できるドローンを3Dプリントした。
画期的：この強力なドローンは、その出力に Lumenier 2206 モーターを多用しています。 3D プリントされたアルミニウム金属アームは非常に軽量で、ワイヤーやバッテリーを保護するだけでなく、優れた放熱性能も備えています。ご存知のとおり、アルミニウムは航空分野で非常に人気のある金属素材です。プラスチックと同じくらい軽量ですが、はるかに強度があります。この 3D プリントドローンでは、直接金属レーザー溶融 (DMLS) プロセスを使用して、アルミニウム粉末をレーザーで層ごとに溶かしました。そのため、このドローンの機械的指標は、一般的な 3D プリントドローンよりも高くなります。アルミニウムは振動を吸収するのに非常に優れています。ある意味、カーボンファイバーよりも優れています。高速移動時には、プロペラの渦の発生が大幅に減少します。

大陸間ミサイル用 3D プリント部品の飛行試験 2016年3月14日から16日にかけて、軍事大手ロッキード・マーティンは、弾道ミサイルに使用する初の3Dプリント部品の試験発射を実施した。試験発射では、合計3発の非武装トライデントII D5艦隊弾道ミサイルが使用され、大西洋の海底にある戦略原子力潜水艦から発射された。
画期的成果: テストされた 3D プリント部品は「コネクタバックシェル」でした。3D プリンターがこの 1 インチ (2.5 cm) 幅のコネクタバックシェルを印刷する際、まずプリントベッドに薄いアルミニウム合金粉末の層が敷かれます。次に、コンピューターの指示に従って、高温レーザーまたは電子ビームで指定領域の粉末が溶解されます。次に、マシンは別の粉末の層を敷きます。このプロセスは、3D オブジェクトが印刷されるまで繰り返されます。この後、製造者は余分な粉を吹き飛ばし、滑らかにし、磨き上げる作業を進めるだけです。このプロセスにより、主に材料の無駄が削減され、従来の方法に比べて生産サイクルが半分に短縮されます。

エアバス、3Dプリント燃料ノズルを搭載したLEAPエンジンの第一バッチを受領
2016年4月2日、欧州の航空機メーカー、エアバスは、同社の次世代旅客機A320neoに搭載される最初の2基のLEAP-1Aエンジンを受け取りました。

画期的な進歩: LEAP は、超合金製の 3D プリント燃料ノズル、完全に炭素複合材製のファンブレード、軽量の高温セラミックマトリックス複合材 (CMC) 製の部品を使用する初の航空機エンジンです。これらの新しいテクノロジーにより、LEAP は CFM のこれまでの最高のエンジンよりも燃費が 15 パーセント向上し、炭素排出量も削減されます。

2.自動車分野 スウェーデンの自動車会社が 3D プリント技術を使用して世界最速の自動車を製造 スウェーデンのスポーツカーメーカー、ケーニグセグは、One:1と呼ばれるハイパーカーを発表した。 One:1は「世界初のメガカー」となる。また、この車は1:1のパワーウェイトレシオを達成した世界初の量産車でもあります。重量は1340kgで、出力は1322bhp（1340メートル馬力）で、現在のギネス世界記録である1184bhpのブガッティ・ヴェイロン・スーパースポーツを上回ります。

なぜ違うのか：One:1 は、3D プリントされた可変タービンハウジングを使用して、応答性と低速トルクを向上させます。同社はまた、チタン製の排気口端部を3Dプリントし、14オンスの重量を削減した。さらなる軽量化策としては、高弾性繊維で作られたカーボンファイバーシャーシの使用があり、これにより重量が 20 パーセント削減されます。チタン合金の排気テールエンドピースは比較的大きいため、3D プリント技術を使用して完成させるのに丸 3 日かかりました。量産車の場合、この生産効率は非常に低いですが、重量が軽減されるだけでなく、このような複雑な部品を6個しか生産する必要がありません。 3D プリントはデザイナーが望む形状を実現し、ワークフローを制御可能にします。

ローカルモーターズが世界初の3Dプリント電気バスを発売
2016年6月16日、米国アリゾナ州の3Dプリント自動車会社Local Motorsは、3Dプリントされた自動運転電気バスOlliを発売した。この車両の一部はリサイクル可能である。これは、IBM Watson の自動車向け集中型認知学習プラットフォームを使用した車です。

なぜ画期的なのか：Olli の 3D プリントされた車体の下には、IBM の Watson Internet of Things for Automotive など、世界で最も先進的な自動車技術がいくつか搭載されている。これは、車に埋め込まれた 30 個以上のセンサーによって収集された膨大な量の交通データを分析し、学習するクラウドベースのコンピューティングシステムである。 Local Motors のオープンな車両開発プロセスのおかげで、これらのセンサーは乗客のニーズや地域の特性に合わせて調整できます。さらに、このシステムは、シャトルに多くの便利な機能を作成するための特殊な API (音声テキスト変換、自然言語分類器、エンティティ抽出、テキスト音声変換など) を提供します。

アウディは完成車に3Dプリント部品を使用する予定 世界的に有名な自動車メーカーであるアウディは、常にその先進的な技術を誇ってきました。同社のスローガンは「技術が革新を先導する (Vorsprung durch Technik)」です。どうやらアウディは3Dプリント技術の応用で遅れをとっていないようです。同社は金属3Dプリント技術を使用して複雑な金属部品を製造し、完成した車に取り付けています。

画期的進歩: アウディの金属 3D プリントは、鋳造などの従来の製造方法では製造に時間とコストがかかる複雑な形状の部品に最適です。さらに、このタイプの 3D プリント部品では、粒子サイズが人間の髪の毛の半分未満の非常に微細な鋼またはアルミニウムの金属粉末が使用されるため、密度は鋳造部品よりも高くなります。

カブクとホンダが日本初の3Dプリント車を開発
2016年10月、日本の3Dプリント会社カブクは、有名な自動車メーカーのホンダと協力し、同国の菓子会社豊島屋向けの小型輸送車両を3Dプリントした。これは日本初の完全3Dプリント車でもあると報じられている。

画期的進歩: 大量カスタマイズソリューションと高速 3D 設計プラットフォームを活用することで、この車の製造にはわずか 2 日しかかかりませんでした。この車は、従来の方法で製造されたマイクロカーよりも速くて安価であるだけでなく、速達業務にも非常に適しています。

EOS とウィリアムズレーシングが 3D プリントを F1 に導入 産業用3DプリンターメーカーのEOSは、フォーミュラワン（F1）レース界の名門チーム、ウィリアムズチームと提携しました。この提携により、EOSとウィリアムズは、F1界に3Dプリント技術の威力を十分に発揮できるとともに、自動車、軍事、航空宇宙、エネルギー分野における3Dプリント技術の変革にも貢献します。

ブレークスルー: 3D プリントがウィリアムズの標準生産プロセスに統合されました。同社のエンジニアリング会社は主に2種類のEOSポリマー材料を使用しており、エンジン補助装置、ギアボックス部品の完全なモックアップ、積層製造用の治具や固定具など、機能テストに使用できる安定した部品を作成するために主に使用されています。一方、F1レーシングカーの部品の製造にも使用されていますが、強度を向上させるために、複合積層体を組み合わせる必要もあります。

3. バイオメディカル
英国の科学者が軟骨の代わりとなる 3D プリント可能なバイオガラスを開発 インペリアル・カレッジ・ロンドンとミラノ・ビコッカ大学の研究者らは、本物の軟骨の衝撃吸収性と耐荷重性を模倣したバイオガラス素材を開発した。特定の配合によってさまざまな特性を発揮できます。科学者たちは、これを利用して椎骨間の損傷した軟骨板を置き換えるインプラントを開発したいと考えている。

画期的な進歩：バイオグラスはシリコンとポリカプロラクトンと呼ばれるポリマーで作られています。柔らかく、強く、耐久性があり、弾力性があるなど、軟骨のような特性を示すことができます。これは生分解性インクの形で製造することができ、研究者はそれを特定の構造に3Dプリントして、試験管内での軟骨細胞の形成と成長を促進することができる。また、損傷を受けたときに自己修復する能力も示しており、この特性により信頼性の高いインプラントとして使用するのに理想的であり、インクの形で 3D プリントするのも容易です。

人体に吸収される 3D プリントポリマー頭蓋骨インプラント モスクワ国立科学技術大学（MISIS）の研究者らが、新しい3Dプリント骨インプラントを発表した。このインプラントは頭蓋骨の損傷用に特別に開発され、ゆっくりと体内に吸収され、天然の骨組織に置き換えられます。

なぜ画期的なのか：これは頭蓋骨手術における大きな進歩です。最も重要なのは、巧妙な形状記憶収縮・成長プロセスにより、インプラントが患者の頭蓋骨に完璧にフィットすることです。患者の特定のパラメータに従って 3D プリントされた後、インプラントは元のサイズの約半分に縮小します。手術中、インプラントは加熱されて元の形状とサイズに戻り、患者の頭蓋骨や顎にぴったりフィットするようになります。

中国の科学者が食道がん治療用の3Dプリントポリマーステントを開発 あらゆる種類の癌は恐ろしいものですが、食道癌は患者にとって特に悪夢です。食道癌は患者に大きな痛みを引き起こし、世界で 8 番目に多い癌であり、治療が最も難しい癌の 1 つです。フロリダアトランティック大学 (FAU) の Yunqing Kang 博士は、生分解性の 3D プリントポリマースキャフォールドを開発しています。 3Dプリントされたステントは食道がんの薬物送達システムとして機能し、合併症の発生を減らします。

画期的進歩：金属メッシュステントの外科的埋め込みは食道がんの一般的な治療法ですが、出血、胸痛、穿孔、腫瘍の増殖などの痛みを伴う合併症を引き起こす可能性があります。しかし、3Dプリントされたステントは生分解性ポリマーで作られており、患者の食道に外科的に設置された後、徐々に溶解して消えていきます。治療が完了した後、外科医は外科的にステントを除去する必要がないため、治療中の患者の快適性が向上します。

科学者が臓器組織を印刷できる3Dプリンターを開発
2016年2月、米国ノースカロライナ州ウェイクフォレスト大学再生医療研究所の科学者らは、臓器、組織、骨を製造できる3Dプリンターを開発したと発表した。理論的には、印刷された臓器、組織、骨は人体に直接埋め込むことができる。

画期的進歩: ウェイクフォレスト 3D プリンターの構造により、血管を含む組織を印刷することが可能となり、細胞が生存するために必要な酸素と栄養素を組織に供給できるようになります。この統合組織臓器プリンターの開発方向は、人間用の組織を製造し、より複雑な組織や臓器を作成することです。3D プリントされた製品には、組織に壊死や細胞死の兆候はありません。

画期的な 3D プリント幹細胞移植がサルで実施されました 現在、移植可能な人間の臓器の 3D プリントが現実のものとなっています。しかし、3D プリントされた移植可能な臓器の中には、依然として必要な評価とテストが必要なものもあります。私の国の科学者たちは、30匹のサルに移植された3Dプリント幹細胞から血管組織が再生するという成果を目の当たりにし、幹細胞バイオテクノロジーにおいて大きな進歩を遂げました。

画期的成果: 手術から2日後、3Dバイオプリントされた血管がマカク自身の腹部大動脈と融合し始め、融合プロセスはわずか1か月で完了しました。数か月間サルの健康状態を注意深く観察した結果、3Dプリントされた血管はサル自身の腹部大動脈と区別がつかなくなった。さらに、手術後は抗凝固剤以外の治療は必要ありません。この画期的な進歩は、3Dバイオプリンティングの分野における大きなニュースであり、人工の人間の臓器組織における画期的な出来事となる。

4. 建設業

世界初の完全機能型3Dプリントオフィスビルがドバイに完成
2016年5月、ドバイ初の完全に機能する3Dプリント建物、そして世界初の3Dプリントオフィスが完成しました。エミレーツタワーの隣にあるこのユニークな建物は、ドバイ未来財団の臨時オフィスとして使用されます。

画期的：世界初の3Dプリントオフィススペースは250平方メートルの面積をカバーし、特殊なセメント混合物と一連の建築資材で構築されています。安全上の理由から、建物の安定性を確保するために、建物の外観は湾曲するように設計されています。建設会社は、高さ20フィート、奥行き120フィート、幅40フィートの3Dプリンターを使用しました。プリンターは自動化されたロボットアームを使用して印刷プロセスを実行します。注目すべきは、この建物がわずか 17 日間で印刷されたことです。

オランダのコンクリート 3D プリント技術会社が、建物の 3D プリントに使用できるモルタルを発売 オランダのコンクリート3Dプリント技術企業であるCyBe Additive Industriesは、3Dプリント可能なモルタルの開発を完了し、この技術をヨーロッパのすべての建設現場に導入することを目指していることを発表しました。

画期的成果：特別に作られたモルタル「ワイヤー」は、わずか数分で耐荷重構造に形成できるため、建設のスピードが大幅に上がり、セメントの水和プロセスが 24 時間以内に完了すると期待されています。同時に、彼らの特殊なモルタルは、通常のコンクリートよりも製造過程で発生する二酸化炭素が少なくなります。

ラファージュホルシムとXtreeEがヨーロッパ初の3Dプリント建築耐荷重部品を開発 建設大手ラファージュ・ホルシムはフランスのスタートアップXtreeEと提携し、欧州初の3Dプリントコンクリート耐荷重構造物の開発に成功した。そして、エクスアンプロヴァンスの高校の校庭の屋根を支えるためにそれを使用しました。中が空洞で、Fehr Architectural 社が組み立てた高性能繊維強化セメント系複合材料 Ductal で満たされたこの耐荷重柱は、ヨーロッパ初の 3D プリントコンクリート構造物でもあります。

ブレークスルー：3D プリントは、複雑な建築構造を高速かつリーズナブルなコストで実現できるツールです。この技術は、高付加価値建築構造、パーソナライズされた経済住宅、プレハブ建築部品の製造という 3 つの特定の市場セグメントに推進されます。
イランは3Dスキャンとプリントを使って歴史的建造物を修復している 今日の世界では、記念碑や史跡の修復や複製に高度なスキャン方法と 3D プリント技術を使用することが、世界中の多くの博物館や文化センターの注目を集めています。イランでは、3Dプリントとスキャン技術を活用して、同国の最も歴史的な建造物のいくつかの修復を計画し、正確なレプリカを作成している。

画期的進歩：イラン最古の彫像、記念碑、建物の修復と保存は目新しいことではなく、同国の文化遺産および観光団体は長い間これを最優先事項としてきた。現在、3Dスキャンや印刷技術などの先進技術の応用により、文化遺産の保護は間違いなく強化されるでしょう。

有名な建築会社 DUS が 8 平方メートルの都市型キャビンを 3D プリントしました オランダの建築会社 DUS Architects は、アムステルダムの廃墟となった工業地帯にユニークなキャビンとバスタブを 3D プリントしました。3D プリントされたキャビンはコンパクトで簡単にプリントでき、容積は 25 立方メートルです。その壁は非常にユニークで、内部にハニカム構造を持つ珍しい幾何学的な壁構造を特徴としています。 DUS は、突然災害の被害に遭った人々や、一時的な避難所を本当に必要としている人々のために、どのようにして仮設住宅を建設できるかを表現したいと考えています。

画期的進歩: 3D プリント技術は、被災地に小さな仮設シェルターを建設するのに特に適しています。キャビンの建造に使用されたバイオマテリアルは、使用後に完全に粉砕され、再び新しいデザインを印刷するために使用することができます。キャビンとバスタブはどちらもバイオプラスチックから印刷されており、リサイクルが非常に簡単です。これらのバイオプラスチックは、新しい 3D プリントフィラメントに変えることもあれば、その場で破棄されることもあります。したがって、遠隔地で災害が発生した場合には貴重な潜在的な解決策となります。

科学技術の発展と人々の生活の質の向上に伴い、より優れた製品が徐々に注目されるようになり、3Dプリント製品もその1つです。近年、3Dプリント技術は飛躍的に発展し、成熟してきました。実際、バイオメディカル、自動車、航空宇宙、建設業界で画期的な成果を上げているだけではありません。現在、3Dプリント技術はより全面的な発展を志向しています。今後数年間で、食品や製造業など、より多くの業界で3Dプリント技術の成果が見られるようになると思います。私たちが将来住む世界では、私たちが使うもの、食べるもの、乗るものなど、すべてが3Dプリント技術の影響を受けることは想像に難くありません。

出典: PConline
さらに読む:
3D プリント市場の展望 2017: 金、銀、そして価値のゲーム

2016 年の 4 つの主要分野における 3D プリントアプリケーションの一覧: 新しいトリックは何か

3Dプリントサポート構造、カプセル不透明モデルのGelMA / PLMA準備

UltimakerがGE Additive Manufacturing Education Programに参加し、3Dプリント機器を提供

AI+3Dテクノロジーを搭載したScanTechがロボット経路インテリジェント計画・誘導システム「M-Track」をリリース

スーパーノヴァ、エネルギー材料の3Dプリントで200万ドルの防衛契約を獲得

年間売上高は7,000万人民元を超え、靴のサンプルの3Dプリントにはわずか7日しかかかりません。

BASF、ワッカー、イーストマンケミカルなどの化学大手が3Dプリント市場に参入

遼寧省金属付加製造イノベーション技術フォーラムが成功裏に終了

バイオセラミック人工骨の製造における昇華3次元PEP技術の応用

米海軍はORNLと提携し、BAAMで全長30フィートの潜水艦船体を3Dプリント

ドイツの産業大手ティッセンクルップが3Dプリントセンターを建設へ

推薦する

AMT: 磁力で GelMA ベースの足場を駆動し、複雑なバイオプリント組織を生成

NJIIとFoundry Labは、3Dプリントと従来の鋳造の利点を組み合わせた高性能デジタル金属鋳造部品の製造で協力しています。

ハイドロゲル微粒子バイオインクに基づく押し出しバイオ3Dプリンティング

科学研究から医療まで：Junjing Technologyの光硬化セラミック3Dプリント技術が開花

トップジャーナルレビュー：MSER：アルミニウム合金の付加製造における接種処理の研究の進歩

スイス: エキサイティングな新技術: マルチメタル電気油圧レドックス 3D プリント

JPT Laserのビジネスマネージャー、Luo Huimin氏：金属3Dプリンターのローカライズは避けられないトレンドです

スイスの歯科会社ストラウマン、世界的な歯科流通ネットワークを提供する3Dプリントパートナーを募集

3Dプリンティング電子マガジン2019年9月号

カルボッドデザインスタジオは3Dプリントと伝統的な建築を融合

鋳造業界における3Dプリントの応用

3Dプリントの柔軟な製造ソリューション、Raise3DがRaiseFactoryシステムをリリース

30 年前に特許を取得したプラズマ法は、3D プリントの金属粉末製造に今でも適していますか?

LLNL のエンジニアが部品の品質を保証するために液体金属噴射の現場監視ツールを開発

「間接」金属3Dプリントという新しいジャンルは、「直接」にどのような影響を与えるのでしょうか？