付加製造のスタートアップ企業が業界の健全な発展を継続的に推進します。

付加製造はあらゆる分野で成長を続けており、金属 3D プリント、バイオプリンティング、マルチマテリアルプリントの分野で多くの刺激的な開発が行われ、多くのスタートアップ企業も登場しています。積層造形分野のスタートアップは、自社に発展の機会をもたらすだけでなく、業界全体の継続的な健全な発展を促進することもできます。

●技術革新：革新への強い意欲を持つスタートアップ企業は、積層造形の分野で新しい技術、新しいプロセス、新しい材料を導入し、業界全体の技術進歩を推進することができます。

●市場拡大：革新的な製品とサービスを提供することで、スタートアップ企業は新しい市場と応用シナリオを模索し、積層造形業界の影響力と市場シェアを拡大することができます。

●競争の活力：新興企業の参入により業界内の競争が激化し、既存企業が自社の技術やサービスレベルを向上させるきっかけとなり、業界全体の競争力が高まります。

以下、Antarctic Bear が積層造形分野のスタートアップ企業をいくつか紹介します。

POOLP - プラスチック廃棄物に新たな価値を与える 最初に紹介する 3D プリントのスタートアップはフランスの企業 POOLP です。同社は、芸術と建築の分野で積層造形の可能性を拡大したいと考えている ENPC (École Nationale de Ponts et Chaussées) の学生 2 人によって設立されました。さまざまなリサイクル素材やバイオベースの素材を試した後、独自のソリューションを開発し、3D プリントに対応させました。上記の新素材をベースに、地元のプラスチック廃棄物を活用し、それを積層造形材料に変換できる生産ツールである都市型マイクロファクトリーが設立されました。

3D プリントシステムは、フィラメントの代わりにプラスチック粒子を使用してさまざまな 3D 部品を作成する、大判の FGM (溶融粒子モデリング) 技術を使用します。 POOLP チームはこの製造方法を通じて、生産と消費の代替哲学である循環型経済を推進することを目指しています。

△POOLPスタートアップが開発した製造ソリューション

ターゲット市場:創設者によると、現在、スツール、コーヒーテーブル、プランター、照明などのデザインおよび家具製品の設計と製造を行っています。アーティストのニコラ・ヴィオールダールとコラボレーションし、70 x 70 cmの彫刻を制作し、パリの3Dプリント展示会で展示しました。製品は、単なる物体としてではなく、生産と消費の新しい哲学へのパラダイムシフトの宣言としての価値も獲得します。現在、製品は主に企業のロビー、ホテル、レストラン、ショップなどのデザインに使用されています。同社は、創造性を発揮したいと考え、環境への影響を最小限に抑え、生態学的移行に積極的に参加する必要性を認識している建築家、デザイナー、アーティストを主な対象に、共同設計および製造サービスを提供しています。

Spherecube - 持続可能な複合 3D プリント
Spherecube は、マルケ工科大学のプロジェクトから生まれた、複合 3D プリントをより持続可能なものにすることに専念する革新的なスタートアップ企業です。彼のチームが開発したレーザー熱硬化システムは、幾何学的制約なしに高性能複合製品を自動的に製造することができます。

具体的には、Spherecube の技術は、異なる物理的状態にある 2 つの原材料の押し出しに基づいています。片側には熱硬化性ポリマーマトリックス（粘性流体状態）があり、もう片側には強化材（繊維状）があります。このようにして、プリントヘッドはマトリックスと強化材料を効果的に混合するように設計されており、製造プロセス中に両者の完璧な結合を実現します。

対象市場: 3D プリント技術により、Spherecube は高性能複合部品を製造し、独自性、カスタマイズ性、部品性能の向上、軽量化を実現できます。 Spherecube が現在ターゲットとしている主なアプリケーションは、航空宇宙、バイオメディカル、スポーツ、海洋の各分野です。

△スフィアキューブ

Axtra3D – 樹脂 3D プリントの限界を克服 樹脂 3D プリントの世界では、SLA と DLP という 2 つの技術が際立っています。前者は正確ですが遅く、後者ははるかに高速ですが表面品質に大きな制限があります。米国のスタートアップ企業であるAxtra3Dは、この問題の解決策を考案しました。同社が開発したHPS（ハイブリッド光合成）技術は、2つの方法を組み合わせて、ステレオリソグラフィーよりも高速なプロセスで部品の高解像度を保証します。

この技術は、画像ジェネレーターとレーザーを統合することによって機能します。 2 つの光源は、同じ波長と同じ画像平面の平坦性で同期して動作できます。画像ジェネレーターは、大きなセクション、つまり「高速ハッチ」を DLP 速度で修復できます。同時に、レーザーは 50 ミクロンの解像度で境界プロファイルを作成し、表面品質と精度を向上させます。 Axtra3D は両方を活用することで、印刷速度、品質、精度をうまく組み合わせています。さらに、この技術は大規模なプラットフォームに拡張できるため、多くの樹脂 3D 印刷プロセスでは一般的ではない、より大きなビルドボリュームが可能になります。

対象市場: 具体的には、同社のマシンはプロジェクター (DLP) とレーザー (SLA) の両方を真の同軸システムに統合しています。したがって、この付加製造方法は、自動車、航空宇宙、プロトタイピング、ヘルスケア、歯科など、さまざまな業界のアプリケーションに適しています。 HPS テクノロジーと同社の今後の取り組みの詳細については、ここをクリックしてください。

△アクストラ3D

Diabatix – 3D プリントの冷却にジェネレーティブデザインを使用する ベルギーのスタートアップ企業 Diabatix は、企業が適切な冷却を実現する製品を設計するのを支援するために設立されました。そのために同社は、ジェネレーティブデザインツールを使用して 3D プリント部品の冷却を改善するクラウドベースのプラットフォームである ColdStream を開発しました。熱解析から熱設計まで、このプラットフォームは最先端のシミュレーション手法に基づいており、追加のソフトウェアやハードウェアは必要ありません。

さらに、Diabatix が開発したソリューションの非常に興味深い点は、後で使用される製造方法に適応することです。つまり、設計プロセスを開始する前に、ユーザーは好みの製造技術を選択し、ソフトウェアは選択した技術の範囲内で設計を自動的に最適化します。

3D プリントによるジェネレーティブデザインの未来: 当初、3D プリント採用の主な推進力は、アセンブリの複雑さの軽減と迅速なプロトタイピングでした。しかし、ジェネレーティブデザインツールの登場により、機能ドライバーという新しいドライバーが追加されました。基本的に、ジェネレーティブデザインを通じて特殊な機能のコンポーネントを設計できるようになり、多くの場合、人間ベースの設計を大幅に上回るパフォーマンスが得られます。つまり、ジェネレーティブデザインのおかげで、製造可能な製品を設計することが可能になったのです。 3D プリントの柔軟性と相まって、これは想像をはるかに超えるものです。

△ディアバティックス

消化器学 – 摂食障害のある患者を支援する 嚥下障害は、多くの患者が飲み込むのに困難を感じる症状です。これにより、食べ物や液体を口から胃に移動させるのに、より多くの時間とエネルギーがかかります。この症状を持つ人々の嚥下を楽にするため、オランダの企業ガストロノロジーは3Dフードプリンティングに着目し、天然の風味の新鮮なフルーツピューレから作った食品を本来の形で提供できる付加製造ソリューションを開発した。

Gastronology の製品は冷凍してパッケージ化することもできます。これには、ピューレの製造、食品の 3D プリント、急速冷凍、包装、冷凍保存という 5 つのステップのプロセスが必要です。同社はこの技術により、食事を喜びのひとときに変えることを実現した。

△3Dプリントされたカリフラワー

3D Spark – 企業の生産コストと廃棄物の削減を支援 積層造形におけるワークフロー管理ソフトウェアの採用は、業界の主要なトレンドです。こうしたソリューションを開発している企業の一つが、3D スタートアップ企業の 3D Spark です。ハンブルクを拠点とするこのスタートアップは、企業がコストを削減し、納期を短縮する方法を見つけ、生産時のCO2排出量も削減できるように支援することを目指しています。

同時に、Spark 3D プラットフォームにより、3D プリントされた部品の自動評価のメリットを活用し、製品に最適な開発プロセスを決定できるようになります。後者は、3D プリントをさまざまな製造プロセスと比較することによって行われ、製造の決定に透明で独立した根拠を提供します。これにより、工業企業はより効率的で持続可能かつ危機に強い生産を選択できるようになります。 3D Spark ソフトウェアとそれが製造業界にもたらすメリットの詳細については、こちらのチームへのインタビューをご覧ください。

ONEBra – 乳房切除後の女性へのサポート イタリアのスタートアップ企業ONEBraは、多くの女性を悩ませている問題、すなわち乳房切除手術を受けた女性は乳房の非対称性に悩まされることが多いことを指摘している。 ONEBra は、カスタム 3D プリントブラジャーを通じてこの問題を解決しています。

この目標を念頭に置き、この 3D スタートアップは、女性が自己イメージと生活の質を向上させるのを支援することを目指しています。手順も簡単です。このウェブサイトでは、簡単なビデオの指示に従って 3D 乳房スキャンを作成できます。 ONEBra チームはこのスキャンを使用してカスタムブラカップを作成します。チームは MJF と FDM 技術を組み合わせて使用しました。カップはTPU/TPE製で、肌接触に適した素材でコーティングされており、直接お客様に発送されます。 3D プリントにより、ONEBra は廃棄物を最小限に抑え、高精度でカスタムブラジャーを製造できます。 ONEBraはスポーツブラや水着用のカップも提供したいと考えている。

△ワンブラ

ヘルスケアにおける 3D プリントの応用: 3D プリントは、短時間で実用的なプロトタイプを作成するのに役立ちます。医療分野では、手術前の外科医のトレーニングに使用され、手術時間を短縮し、より良い結果を得るのに役立っています。さらに、特定の患者の部位に配置するようにプロテーゼをカスタマイズする機能により、手術時間が常に短縮され、患者にとって有益であるだけでなく、外科医にかかるストレスも軽減されます。さらに、矯正器具などの体外応用のためのデバイスの作成にも使用されます。 3D プリントによるカスタマイズは、より的を絞ったケアに確実に役立ちます。

HETEROMERGE – マルチマテリアル、マイクロ 3D プリント
HETEROMERGE はドレスデン大学発のもう 1 つの 3D スタートアップ企業であり、より効率的なマイクロ 3D プリントを実現するマルチマテリアル製造ヘッドの開発を目指しています。 HETEROMERGE チームは研究作業において、マイクロスケールおよびナノスケールでの 3D プリントに関するいくつかの課題に直面しました。

まず、サブミリ波範囲では制限が多く、さらに重要なことに、2PP 技術を使用して多くの材料を処理することは困難です。特許取得済みのマルチマテリアルヘッドは、自動材料変更後の完璧な再調整を可能にすることでこの問題を解決するように設計されています。この技術は、マイクロオプティクス、フォトニクス、医療機器開発、組織工学、バイオプリンティングなどの興味深い応用分野を開拓します。、

△ヘテロマージ

Carcinotech – がん研究の向上のために腫瘍を 3D プリント
2018 年に設立された Carcinotech は、3D プリントを使用して癌研究用の腫瘍を作成することに特化した 3D スタートアップ企業の 1 つです。研究チームは、3Dバイオプリンティング技術、患者の生検、原始細胞、免疫細胞、がん幹細胞を使用して生きた腫瘍を作成した。製造されると、腫瘍は1週間以内に成長し、薬物試験の準備が整います。これにより、検査後 14 日で結果が得られるため、迅速で正確かつ倫理的な薬物スクリーニングが可能になります。

Carcinotech は、そのアプローチを通じて何百万人もの癌患者に革新的な治療法を提供することを目指しています。同社は、代表的で有意義なデータを取得するために 3D プリントを使用して生きた腫瘍を作成する唯一の企業です。

△カーシノテック

利点:
●3D プリントされた腫瘍は、すぐに (14 日以内) 結果が得られ、独自に形成され、印刷後 7 日以内に薬剤のテストを行うことができます。

● 従来のオルガノイドモデルとは異なり、テストの完了までに最大 90 日かかり、再現性も低くなります。

● 従来のモデルはハイスループット形式とほとんど互換性がありませんが、ハイスループット形式で一貫性のある 3D プリント腫瘍を提供することで、薬剤試験のためのデータと分析を充実させます。

Balena - ファッション業界向けの堆肥化可能で生分解性の 3D プリント素材
Balena は、ファッション業界における最大の問題のひとつである、製品寿命の延長を解決します。今日の衣料品の約60%はプラスチックで作られており、リサイクルされることはほとんどなく、最終的にはゴミとして捨てられています。イスラエルのこの企業は、未来の持続可能なファッションの創造を目指して、業界向けに堆肥化可能で生分解性の熱可塑性材料を開発しています。

BioCir の材料は、射出成形や 3D プリントに使用でき、耐用年数が経過するとリサイクルされます。このようにして、Balena は消費財の循環モデルの構築を目指しています。

△バイオサー

ファッション業界は世界で最も汚染の多い業界の一つであり、PU、EVA、PVCなどのプラスチックが衣類に取り入れられており、近い将来から遠い将来にかけて地球に影響を及ぼす中心的な環境問題となっています。そのため、バレナはファッション業界をターゲットにし始めました。なぜなら、これらの衣類の循環を閉じ、地球と海洋に引き起こされる汚染とダメージに対処できる循環型の寿命終了ソリューションが存在しないからです。

BIO INX – 3D プリント用の革新的なバイオインクの開発 臓器、筋肉、組織の 3D プリントは将来の医学の大きな目標です。バイオプリンティングは科学だけでなく産業にも関わっています。現在、主な課題は標準化、規制、およびさまざまな材料要件です。それぞれの印刷技術では、効果的に処理するために異なる材料が必要です。ベルギーのスタートアップ企業 BIO INX は、動物実験に頼らずに可能な限り自然組織を模倣するように設計されたさまざまな 3D バイオプリンティング技術用のバイオインクの開発を専門としています。 BIO INX は、バイオファブリケーションの分野を積極的に形成し、3D プリントされた組織や臓器の研究に貢献したいと考えています。

△バイオインクス

クラフトヘルス – 3Dプリントによるパーソナライズ医薬品
シンガポールを拠点とする製薬スタートアップ企業、クラフト・ヘルスは、多剤併用の問題を解決したいと考えており、3Dプリンティングを味方につけている。多剤併用療法、つまり薬を過剰に服用すると、患者に不快感を与える相互作用が生じることがよくあります。 Craft Health は 3D プリントを使用して、複数の有効成分を 1 つの錠剤に組み合わせ、カスタマイズされた医薬品を作成できます。また、投与量、形状、色、風味にも影響を与える可能性があります。薬剤の放出は即時、持続、または遅延される可能性があります。

△クラフトヘルス

Craft Health™ 3D プリントプラットフォームは、3 つの主要要素で構成されています。

●プロセス: 3D プリンター。これは、熱や紫外線を使わない技術を採用した、医薬品や栄養補助食品向けの世界初の 3D プリンターです。

● Craft Control : 3D プリントソフトウェア。錠剤/タブレットの 3D 印刷に適した印刷パラメータをいくつか入力しました。

●プロセスブレンド:米国食品医薬品局 (USFDA) の一般に安全と認められる (GRAS) リストから抽出された不活性成分の独自のブレンド。この独自のブレンドは、特定の制御放出プロファイル（即時放出/遅延放出/持続放出など）を備えた 3D プリント可能なペーストに配合できます。

概要 付加製造業界のスタートアップ企業は、この分野に数多くの利益をもたらしています。まず、技術革新を刺激し、業界を前進させます。スタートアップ企業は、より効率的で、正確で、環境に優しい付加製造ソリューションを生み出すために、リスクを負って新しい技術や材料を試すことに積極的であることが多いです。第二に、スタートアップ企業は市場に競争と多様性をもたらします。より多くのオプションが提供されるため、企業はニーズに最適な付加製造ソリューションを見つけることができます。さらに、スタートアップは才能と専門知識の育成にも役立ちます。彼らは教育機関と提携して、業界の新世代の付加製造の専門家を育成するためのインターンシップやトレーニングの機会を提供することがよくあります。付加製造業界の新興企業は、技術革新、市場競争、人材育成の面で業界に利益をもたらし、業界の前進に貢献しています。

付加製造のスタートアップ企業が業界の健全な発展を継続的に推進します。

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