最も有望な3Dプリントアプリケーションの1つ：可変密度バッファ構造

3D プリンティングの最も有望な用途の 1 つは、可変密度クッション構造の設計と開発であり、これは積層造形 (AM) で数十億ドルの収益を生み出す可能性がある分野です。

アプリケーション開発の成功
HP、Carbon、EOSは可変密度クッション構造に取り組んでおり、これらのOEM（相手先ブランド製造会社）は、ハイキングシューズ、アウトドア用品、自転車のシート、バスケットボールメーカーなどの分野の素材会社やメーカーと協力して、3Dプリントを中心とした最終用途製品を開発しています。 3 社は、積層造形を真に進歩させるためには、バリューチェーンの一部として統合し、各社の技術が違いを生む画期的なアプリケーションを共同で開発する必要があることを認識しました。

衝撃吸収

△PRO/CESS 自転車シート。

3D プリントが役立つ重要な分野の 1 つは、次のようなさまざまなアイテムにクッションを提供することです。

●ヘッドギア: ヘルメット、マスク、聴覚保護具、メガネ、安全メガネ、ヘッドフォン●ハンドルバーやステアリングホイールなどのスポーツ用具のハンドル●手袋●シート: 自転車、オートバイ、椅子、自動車、トラック運転手、宅配便業者、飛行機●ヘッドレスト●バックパック●スキー、スケート、スリッパ、靴●さまざまなスポーツ、補助、産業用機器のグリップ面●義肢、装具、補助器具●コンピューターのマウスおよびその他の周辺機器

バッファ構造が生活のあらゆる側面に浸透していることがわかります。クッションアプリケーションは、最終的には世界最大かつ最も収益性の高い 3D プリントアプリケーションの 1 つになると予測されます。

3Dプリントシューズ<br /> 現在、付加的な履物やインソールのコストは非常に高いため、3D プリントされた靴に対して楽観的な見方はされていません。しかし、現在の経済モデルでは、履物産業には、少量生産の特殊な履物を生産するために使用できるため、実際のチャンスが存在します。材料費が大幅に削減され、真の自動化された 3D プリント生産が確立されて初めてコスト削減が可能になります。 3D プリントシューズは現在、次のような問題に直面していますが、3D プリントの迅速な製造とパーソナライズされたカスタマイズの利点を活用して、3D プリントシューズの市場を開拓する人もいます。

格子構造

△バイオミミクリー：3Dプリントソフトシート

格子構造は、どこかの非構造部品の重量を軽減したい場合に非常に役立ち、バット光重合および粉末床溶融結合技術において材料費と印刷時間を節約しながらクッション性を得る最も重要な方法です。格子構造には多くの特性と利点があります。しかし、現時点では、応力や繰り返しの力を受けた場合の格子の挙動を予測することは難しく、粉末床溶融結合法や槽重合法で印刷された部品は、変動荷重を何度も繰り返し受けると性能が低下する可能性があります。これらの問題は時間の経過とともに改善されますが、より良い方法があります。

可変密度インソール

2014年に登場した可変密度インソールは、靴底の柔らかさや弾力性を変えることができます。材料押し出し技術を使用すると、ユーザーは TPU、シリコン、または PP 材料を印刷し、特定の歩行方法、治療ニーズなどに合わせてフィラーの厚さとパターンを変更できます。このイノベーションにより、ユーザーは独自のインソールを 3D プリントすることができ、その細部までユーザーの歩行習慣に合わせて設計することができます。

つま先と靴底が接する部分を硬くし、他の部分を柔らかくし、他の部分の横方向の動きを少なくすると同時に、背面部分をよりしっかりとして履き心地を良くすることができます。現時点では、このアプリケーションの市場にはまだ大きなギャップがあり、将来性は非常に有望です。

クッション<br /> 格子構造は空気を通すので通気性に優れ、多くの自転車のシートやバックパックのパッドに格子構造が採用されています。ヘルメットは、3D プリントを通じて、急激な衝撃を吸収し、強い衝撃を減速する構造を持つように設計できます。航空機の座席や義肢では、最適な長期的快適性を提供する独自の素材を設計できます。マットレス、オフィスチェア、車椅子の座席などはすべて、一括でカスタマイズできます。

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