石油化学会社が 3D プリンティングに参入することで「儲かる未来」はあるのでしょうか?

1. 3D プリント技術とは何ですか?

3Dプリント技術は「積層製造」とも呼ばれ、現代のCAD/CAM技術、レーザー技術、コンピュータ数値制御技術、精密サーボ駆動技術、新素材を基礎として統合・開発されたデジタル製造技術です。「積層製造と層ごとの積み重ね」の原理を採用し、設計モデルを直接3次元の実体に変換し、従来の製造「除去法」を「成長法」に転換し、製品の設計と製造サイクルを大幅に短縮し、製品開発コストを大幅に削減します。幅広い応用市場により市場の注目を集めています。

エンジニアリングプラスチックは現在、3D プリント材料の中で最も広く使用されています。石油化学産業は、3D プリントの需要と供給の両方の役割を果たしており、3D プリント業界の発展を推進する主な柱となっています。

2. 現在、3D プリントの市場はありますか?

中国3Dプリント技術産業連盟の羅軍事務局長は、2014年の3Dプリントの世界生産額は300億元（人民元、以下同）で、今年は500億元を超えるだろうと語った。彼は、2020年までに3Dプリントの世界生産額が1500億元を超えると予測している。

3D プリンティングの用途に関しては、消費財と電子機器が依然として主流ですが、航空機製造と医療用途は過去数年間で最も急速に成長している用途分野です。デバイスの所有状況では、米国が世界全体の38％を占め、中国は約9％のシェアで日本とドイツに次いで4位となっている。

3. 3D プリントはなぜ石油と関係があるのでしょうか?

3D プリント技術の中核技術には、印刷材料と印刷装置が含まれます。設備の研究開発に比べ、材料の研究開発はより困難です。 3D プリンティングは製造革命であるだけでなく、原材料革命でもあります。石油化学産業は、3Dプリントに必要な合成樹脂、プラスチックなどの原材料を生産できるだけでなく、石油機械や化学装置の製造や修理も3Dプリントの応用産業の一つです。

石油化学産業は 3D プリント材料の基盤です。現在 3D プリントに使用されていることが知られているプラスチック材料のほとんどは石油から抽出されています。 3D プリントで使用される原材料は、3D プリント装置およびプロセス用に特別に開発されており、その形態は一般に粉末、フィラメント、層、液体などです。 3Dプリントに使用される石油化学原料には、主にエンジニアリングプラスチック、感光性樹脂などが含まれます。

応用の観点から見ると、3D プリント技術は石油機械部品の製造においてはまだ試行段階にありますが、石油および石油化学分野におけるこの技術の応用展望は非常に広範囲にわたります。

超深海掘削など、掘削環境がますます過酷になるにつれて、石油業界にとって 3D プリントの重要性が増します。3D プリント技術により、エンジニアは過酷な環境がもたらす課題に対応するために複雑な設計を実装できます。

4. 3D プリントにはどのような材料を使用できますか?

エンジニアリングプラスチックは現在、3D プリント材料として最も広く使用されているタイプであり、一般的なものには ABS、PC、ナイロンなどがあります。近年、欧米や国内の企業が、イスラエルのオブジェット社が開発したABS樹脂素材や透明素材のベロクリア、3Dシステムズ社が製造する射出成形材料のビジジェットM3ブラック、タウルマン3D社のナイロンポリマー印刷材料タウルマン645、オービテック社の印刷フィラメントベンドレイ、ベルギーのマテリアライズNV社の新ポリウレタン素材TPU92A-1など、さまざまな素材を開発し、応用しています。

中国には3Dプリント材料を研究している機関が比較的少ない。代表的なものとしては、北京航空航天大学が短繊維強化ABS複合材料の改質研究をシリーズで実施、北京ティアタイムが国内外の有名な化学製品サプライヤーと提携し、高性能FDM成形材料ABS04を発売、華中科技大学が改質ポリスチレン支持材料を研究、蘭州化学物理研究所が3Dプリント樹脂に開始剤を添加して開始剤一体型3Dプリントを実現しているなどが挙げられる。

5. どの石油化学会社が 3D プリンティング分野に参入していますか?

石油化学機器および部品製造の分野: 2012 年、エネルギー、石油、ガス分野で使用される ExOne の 3D プリント製品は、総収益の 13% を占めました。ゼネラル・エレクトリック（GE）は、ガスタービンの部品である金属製燃料ノズルの製造に3Dプリント技術を使用する実験を開始した。同社は、2015年までに燃料ノズルの3Dプリント製造を全面的に導入する予定である。 GE はまた、3D プリントを使用して、石油を地表まで汲み上げることができる電動水中ポンプを製造する計画も立てています。

アメリカの石油サービス会社ハリバートンも、石油掘削に必要な部品の製造に3Dプリント技術を使い始めている。米国のBlueFire Equipment社は、PDCドリルビットの製造に3Dプリント技術を採用しようと試みました。PDCドリルビットは、特別に設計されたノズル配置を採用しています。3Dプリント技術の使用により、これらの非常に複雑な設計が完璧に実現され、ドリルビットの過酷な環境への対応能力が大幅に向上しました。

COSL 油田技術研究所の研究者は、掘削中に地層試験装置用の統合バルブシートを生産するために 3D プリントを使用しています。現在、3D プリント技術は研究所の多くの研究プロジェクトにうまく適用されています。 3Dプリント技術はサッカースパイクなどのゴム製品の印刷に成功していますが、大規模生産にはまだ程遠い状況です。

部品メンテナンスの分野: GE は 3D プリント技術を使用して、石油およびガス分野の大企業に部品メンテナンスサービスを提供しています。ギア、構造部品、ケーシング、さらには一部の空力ブレードもすべて 3D プリント技術を使用して修理できます。

国際的な石油化学企業も、3D プリント材料市場がもたらす巨大なビジネスチャンスに注目し、3D プリント業界に参入しています。

世界的化学大手デュポン社と有名ワイヤーメーカーのtaulman3D社が共同で、新しい3Dプリントワイヤー「T-Lyne」を開発した。この素材は耐久性、柔軟性、透明度に優れ、あらゆる表面に印刷できるため、メーカーが常に夢見てきた 3D 印刷ツールであると言われています。

韓国のLG社は、世界第2位の3Dプリンター企業であるストラタシス社と、高添加合成樹脂ABSの供給について交渉した。

BASFはグローバル3Dプリント研究開発部門を設立し、湖南遠洋高科技と技術協力協定を締結し、世界最新のSLSプリント設備と材料を共同開発する。また、中国に3Dプリント材料の製造拠点を設立する予定だ。

フランスの化学大手アルケマは、3Dプリント材料を同社の6つの主要研究開発分野の1つに定め、最新のPEKKグレード材料を中心に、さまざまな3Dプリント材料をリリースしました。同時に、アルケマは新たな3Dプリント材料とソリューションの開発にさらなる研究開発リソースを投資すると発表しました。

イーストマンケミカルは、3Dプリントフィラメントメーカーのtaulman3Dおよび3DプリンターメーカーのAlephObjectsと提携し、新しいフィラメント製品を発売しました。両社はそれぞれ 3D プリントのハードウェアと消耗品の分野でリーダー的存在です。両社との協力により、イーストマン 3D ポリマーはより幅広い顧客に届けられるようになります。

そのため、3Dプリントは製造原理上の優位性により、大きな発展の可能性を秘めた製造技術となっている。石油化学企業は、3Dプリントの供給者と需要者の両方として、需要をより深く理解しており、資本と多様な技術備蓄の総合的な優位性を持っている。3Dプリントの発展動向を注意深く監視し、適切なタイミングでこの分野に参入し、チャンスをつかみ、新たな技術革命の主導権を握るべきである。
出典: 捜狐

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