3D プリントとアルミニウムの融合は世界に何をもたらすのでしょうか?

先日終了したリオオリンピックでは、間違いなく世界中のアスリートたちがオリンピックの注目の的でした。しかし、今回のオリンピックでは、アスリート以外では、3Dプリント技術の登場率が最も高い。 3Dプリントランニングシューズ、3Dプリント義肢、3Dレーシング車椅子、3Dプリントスポーツウェアなどの製品がデビューしました。オリンピックなどの実用的な技術の最前線で 3D プリント技術が頻繁に登場していることは、近い将来に 3D プリント技術が私たちの生活に入り込むことを示しているようです。

アルミニウム業界では、世界の業界大手数社が3Dプリント技術の大きな将来性に着目し、近々3Dプリント事業に参入することを発表しているようだ。このほど、ルサールグループ（RUSAL）は、世界最大手のルサール社と、世界最大のハイブリッド積層造形機メーカーであるDMG MORIの傘下企業でドイツのSAUERGmbH社と、アルミニウムやアルミニウム合金を印刷できる産業用3Dプリント技術を共同開発する契約を締結したことを発表した。この技術により、機械製造、航空宇宙、自動車産業の顧客向けにアルミニウム部品を印刷できるようになる。これは、世界的なアルミニウム大手が3D印刷の分野で主導権を握ることになるということを示している。

アメリカ人も3Dプリントの波の到来を感じています。ミシガン工科大学のオープン・サステナビリティ・テクノロジーズ（MOST）ラボの研究者らは、3Dプリント技術における一般的なアルミニウム合金の使用を調査するプロジェクトを立ち上げた。このプロジェクトに関する論文は、「一般的なアルミニウム溶接合金を原料として使用した GMAW ベースの 3D 金属印刷の構造と特性の関係」です。この研究の始まりは、アルミニウム合金 3D プリントが実用化される良いスタートとなるでしょう。

では、3D プリントとアルミニウムの「融合」は世界に何をもたらすのでしょうか?

3D プリンターはどのように「印刷」するのでしょうか?
3Dプリンターは、3次元プリンター（3DP）とも呼ばれ、累積的な製造技術、つまりラピッドプロトタイピング技術を使用する機械です。デジタルモデルファイルに基づいて、特殊なワックス材料、粉末金属またはプラスチック、その他の接着材料を使用して、接着材料の層を印刷し、3次元オブジェクトを作成します。現在、製品の製造には3Dプリンターが使用されています。層ごとに印刷してオブジェクトを構築する手法。

3D プリンターの原理は、データと原材料を 3D プリンターに投入し、機械がプログラムに従って層ごとに製品を構築することです。 3Dプリンターと従来のプリンターの最大の違いは、使用する「インク」が実際の原材料であることです。薄い層を積み重ねる形状は多種多様で、印刷に使用できる媒体は、各種プラスチックから金属、セラミック、ゴムのような物質まで多岐にわたります。一部のプリンターでは、異なるメディアを組み合わせて、印刷物の一方の端を硬くし、もう一方の端を柔らかくすることもできます。

3D プリントはアルミニウム業界に革命をもたらすでしょうか?
3D プリンティングは、世界の製造業に革命をもたらしました。これまで、部品の設計は、生産プロセスが実現できるかどうかに完全に依存していました。3D プリンターの登場により、この生産概念は覆されます。これにより、企業は部品を製造する際に生産プロセスの問題を考慮する必要がなくなります。3D プリンターを使用すれば、どんな複雑な形状の設計も実現できます。これにより、精密機器部品の精度が大幅に向上し、より洗練され、よりスムーズに動作するようになります。

この重要な特徴はアルミニウム業界に反映されており、特別にカスタマイズされた 3D プリンターを使用して、ミクロンレベルで精度を制御しながらアルミニウム部品を加工することができます。この機能は、さまざまな機械のアルミニウム合金部品の改良に不可欠です。そのため、ドイツのアウディ社は特別に3Dプリンターを購入し、最終目標は「最適化されたトポロジーとプロセスで小ロット製品を効率的に生産すること」だと述べています。

ロシアの科学界とビジネス界も、世界の3Dプリント市場における同国の競争力を高めるために協力している。宇宙船、特に衛星の製造は国家の重要プロジェクトです。高品質の衛星3Dプリンターを製造するプロジェクトは現在開発中であり、ロスコスモス（ロシア連邦宇宙局）やその他の宇宙関連のロシア企業や大学の支援を受けている。

少し前、ロシアのソチにある優秀な若者のための全ロシア教育センターであるシリウスは、ロシアのウラジミール・プーチン大統領に3Dプリンターのサンプルを紹介した。このモデルは現在調整されており、適切な人工衛星を作成するために国際宇宙ステーションでの運用に使用されています。

最近、Joris Laarman Laboratory は 3D プリントで作られた家具「グラデーションアルミニウムチェア」を発売しました。少量の溶融アルミニウム合金と3Dプリント技術を組み合わせて作られたこの椅子は、複雑な空間構造と美観を備えており、デジタル時代の家具デザインのコンセプトを示しています。 3Dプリントされたアルミ合金製の椅子の魅力を見てみましょう。

出典: 中国アルミニウムネットワーク詳細:
アルコアは3Dプリント金属粉末生産工場を運営新たな3Dプリントアルミニウム粉末ソリューションの探究が進行中科学者らは金属3Dプリントにおけるアルミニウムの微細構造と特性の関係を研究

3D プリントとアルミニウムの融合は世界に何をもたらすのでしょうか?

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