3Dプリントはドローンを印刷する以上のことができる

米国テネシー州の 3D プリント住宅建設現場 (現地時間 2015 年)。米国エネルギー省のオークリッジ国立研究所は、3Dプリント技術を使用して自動車と住宅を建造した。自動車に使用されているバッテリーを住宅と組み合わせることができ、住宅は屋根のソーラーパネルを通じて独自のエネルギーを供給する。

2015年12月25日、米海軍はUSSトルーマンに金属3Dプリンターを納入した。米メディアの報道によると、USSトルーマンは現在イスラム国との戦闘任務を遂行しており、3Dプリンターは海軍の日常的または緊急時のメンテナンスニーズの一部を満たすことができるという。

2015年7月、国防科学技術産業軍民融合発展成果展示会で、国産新型戦闘機の大型3Dプリント部品が初めて公開され、我が国が国産新型戦闘機の研究開発に3Dプリント技術を応用していることが示されました。

3Dプリント技術とは何ですか?それは何をするのですか? Wikipedia では、次のように説明されています。「これはラピッドプロトタイピング技術の一種です。デジタルモデルファイルを基礎として、粉末金属やプラスチックなどの接着材料を使用し、層ごとに多層印刷してオブジェクトを構築し、デジタル世界でデータを具体化します。」

簡単に言えば、3D プリントは通常の 2 次元プリントに 1 つの次元を追加することです。プリンターは、まず通常の印刷のように、プラスチックや金属などの粉末材料の層を平らな面に印刷し、次にこれらの印刷された粘着層を層ごとに貼り合わせて、最終的にコンピューター内の「設計図」を物理的なオブジェクトに変換します。 3D プリント技術の最も顕著な利点は、機械加工や金型を必要とせず、コンピューターグラフィックスデータから任意の形状の部品を直接生成できることです。これにより、工業サンプルの製造時間が大幅に節約され、製品開発サイクルが短縮され、生産効率が向上し、生産コストが削減されます。現在、3D プリント技術は、武器や装備の研究、開発、製造に広く使用されています。コンピューターと 3D プリンターがあれば、わずか数時間で銃を作ることができます。

3D プリント技術は海軍や造船業界にも貢献しています。 2014年7月、米海軍は、任務遂行速度の向上とコスト削減を期待して、3Dプリント技術を使用して船舶部品を迅速に製造する実験を行った。

米海軍はこの技術を利用して、チタン合金、アルミニウム合金、ステンレス鋼合金からインペラ、エンジンブラケット、ギアボックスハウジングなどの金属部品を製造できるようになりました。艦船は海上で任務を遂行する際に損傷した部品に遭遇し、交換が必要となることがよくあるため、米海軍は3隻の航空母艦に3Dプリンターを装備し、乗組員が使い捨ての医療用品、飛行甲板の模型、燃料タンクのキャップなど、艦内での日常生活に必要なさまざまな部品を製造できるようにしている。彼らはエセックス航空母艦の3Dプリンターを使って、情報伝送システムと乗組員にリアルタイムの映像を送信できる小型カメラを搭載したドローンを印刷した。

米海軍の最終目標は、軍艦や海軍基地に3Dプリンターを設置し、海軍物流における膨大な予備部品の在庫を減らすことだと報じられている。予備部品の中には、決して使用されないかもしれないが、万が一に備えて備蓄しておかなければならないものもある。部品をオンデマンドで印刷することで、コスト、在庫スペース、軍艦やその他の船舶に搭載されている予備部品の数を大幅に削減できると同時に、いつでもどこでも「海上製造」が可能になります。

「3Dプリント技術の応用における唯一の限界は我々の想像力だ」と、米海軍長官レイ・メイバス氏は2015年の米海軍連盟会議で述べた。しかし、海軍における3Dプリント技術の応用見通しは非常に良好であるものの、依然として克服できない実用上の障害が数多く存在します。

Modern Shipsの分析によると、造船業や関連産業で広く使用されている3Dプリント技術の実現可能性はまだ改善する必要があり、主なボトルネックは材料、規模、安全性に集中している。

まず、消耗品は3Dプリント技術の応用と発展において決定的な役割を果たしています。現在、3Dプリント消耗品のほとんどは、ポリ乳酸、ABS樹脂、ゴム、プラスチック、接着剤の粉末粒子などの生分解性プラスチックであり、主に模型や玩具などの軽工業民生製品に使用されており、造船や航空宇宙の分野からは遠いです。

第二に、船上に設置されるすべての部品と機器は承認を受ける必要があり、船の航海中に 3D 技術を使用して印刷された製品はこの要件を満たす可能性は低いです。技術的な観点からは、航行中の不安定な状況下で精密な船舶部品をいかに製造するかも課題です。

さらに、アルミニウムやチタンの粉末は非常に可燃性が高く、安全上の大きな危険をはらんでいるため、海軍は3Dプリント技術を使用して、火災事故を防ぐために材料をどのように保存するかという課題にも直面しています。
出典: サザンウィークエンド

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