呂炳衡院士：3Dプリントは経済的価値が高く、将来的には宇宙空間で印刷できる可能性がある

出典：DuChuang/深圳ビジネスデイリー主任記者陳暁慧

「これが当社のドローンのエンジンです。40個の部品で構成されているのがわかりますが、3Dプリント後は1つの部品だけになり、開発サイクルが大幅に短縮され、コストも削減されます。」

「これは医療分野で行われている3Dプリントです。歯列矯正用の矯正器具や歯科インプラント、いくつかの材料開発に使用できます。」

2023年4月2日、第2回中国産業チェーン革新・発展サミットにおいて、中国工程院院士、西安交通大学教授、国家付加製造イノベーションセンター所長の陸炳恒氏が「3D付加製造産業チェーンの革新と発展」と題する基調講演を行い、我が国の3Dプリントの成果を紹介しました。同氏は3Dプリンティングの将来について次のように展望した。「宇宙空間で印刷し、印刷した製品や機器を地球に送り返して、地球上の資源やエネルギーの不足を解消することができる。近い将来に実現すると信じています。」

積層造形分野の専門家である Lu Bingheng 氏は、近年の 3D プリント技術の変化について語りました。同氏によると、最も初期の3Dプリント技術では非金属の樹脂や材料が使用されていた。近年では、レーザー、電子ビーム、粒子ビームをエネルギー源として金属粉末や金属線を溶かし、3次元物体に堆積させる金属3Dプリント技術の研究が盛んに行われている。現在では、3Dプリントを利用して、さまざまな鋼、アルミニウム合金、チタン合金など、あらゆる材料を製造できるようになりました。「付加製造技術の歴史はまだ40年にも満たないが、すでに破壊的な技術となっている」と呂炳衡氏は語った。

現在、4Dプリンティングや5Dプリンティング技術も急速に発展しています。 Lu Bingheng氏によると、4Dプリンティングでは印刷にスマート材料が使用され、印刷後、時間の経過とともに印刷物の形状を変えることができます。たとえば、温度条件下で形状を変えることができるため、組み立てが非常に簡単になります。 5D プリントのコンセプトは、時間の経過とともに形状だけでなく機能も変化するというものです。

Lu Binheng 氏の見解では、3D プリンティングはイノベーションチェーンの構築と革新的なデザインのスピード向上に重要な役割を果たします。「3Dプリントは、最も理想的な軽量化を実現できるだけでなく、製品の急速な発展、特に自動車を含む航空宇宙、IT製品などの複雑な製品の開発、および典型的なパーソナライズされたカスタマイズ、製造モデルの革新、パーソナライズされた消費などにおいて重要な役割を果たします」と呂炳衡氏は述べた。「特に、一定期間使用すると摩耗したり腐食したりする大型機器は、3Dプリントを使用することで迅速に修理し、元の価値に戻すことができます。」Lu Bingheng氏は、3Dプリントは製品の大量生産やカスタマイズ生産に大きな利点があると考えています。

3Dプリント業界の発展状況と動向について話す際、Lu Bingheng氏は一連のデータを提示しました。 Wohlers Report によると、3D プリンティング業界は現在 100 億ユーロ近くに達し、年間 20% の成長を遂げています。 2027年までに、金属付加製造装置の複合年間成長率は26.1％、ポリマーの複合年間成長率は12.9％になると予測されています。

「3Dプリントの規模はまだ小さいが、その価値は非常に高い。その発展は減算と均等材料処理と同じ価値に向かって進み、世界を3つの部分に分割するだろう」Lu Bingheng氏は、「3Dプリント+」は製造業における直接的な経済効果の一部を拡大したため、3Dプリントの経済効果は3Dプリント製品の直接的な価値によって測られるものではないと考えている。「新エネルギー車にはイノベーションのチャンスがたくさんあります。設計検証や金型製造はすべて3Dプリントで行うことができます。」

「地球上だけでなく、宇宙船や宇宙カプセルにも印刷できます。さらに開発を進めれば、宇宙空間でも印刷できるようになります。印刷された製品や機器は地球に送り返され、地球上の資源やエネルギーの不足を解決できます。近い将来に実現すると確信しています」と呂炳衡氏は語った。

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