3Dプリントで損傷したクジラの骨格模型を復元し、博物館展示に

2022年4月17日、アンタークティックベアは、カナダのカモサンイノベーションチームが3Dスキャナーと大型3Dプリンターを使用してクジラの骨格模型を完璧に復元し、博物館の展示に使用したことを知りました。これまで、世界各地で大規模な展示会が開催されると、こうした展示モデルは多かれ少なかれ失われていました。3D プリント技術は、この問題を解決するのに役立ちます。
△ ArtecEva 3D スキャナと大型 Stratasys F900 3D プリンタを使用して、Camosun Innovation チームはクジラの骨格のレプリカを作成しています。Camosun Innovates は、カナダのブリティッシュコロンビア州ビクトリアにある Camosun College のキャンパス内にあります。このキャンパスには、地元企業が専門技術、機器、専門知識にアクセスできる応用研究およびイノベーションセンターである Camosun Technology Access Centre があります。彼らは、顧客が製品を開発、テスト、改良し、創造的なソリューションを提供するのを支援します。
このテクノロジーセンターは、カナダ西部で積層造形技術とアプリケーションのための設備が最も充実したセンターの 1 つであり、Stratasys F900 3D プリンターを備えた数少ないセンターの 1 つです。
△大判Stratasys F900プリンター。出典: Stratas Corporation Camosun Innovations は現在、ブリティッシュコロンビア州ソルトスプリング島にある Cetacea Contracting のために失われたクジラの骨格のレプリカを作成中です。 Cetacea は博物館の展示用に海洋哺乳類の骨格を製作しており、Camosun Innovates の協力により、現在博物館には 3D プリントされたレプリカの骨格が展示されています。これらのレプリカ部品は、その種類の実際の骨が入手できない場合に展示品を完成するために使用されます。
3D プリントされたクジラの骨のモデルは、正確で耐久性があり、コスト効率が高く、迅速に生産できます。手彫りやシリコン型の使用などの従来のモデル作成方法と比較して、3D スキャン、デジタルデータ処理、3D プリントを使用すると、数千ドルを節約し、製造時間を 9 か月短縮できます。小規模な家族経営の企業である Cetacea は、Camosun Innovations と提携して以来、スタッフの規模と技術力を拡大し、自然界の理解と保護を促す骨を作成するという使命の拡大に貢献しています。
△オーストラリアのパースで展示されているシロナガスクジラの骨。出典: 西オーストラリア博物館
カモサンの技術取得センターの応用研究技術者であるマシュー・ゼレニー氏は、デジタル化と付加製造に関わるプロジェクトを主導しました。彼のチームは骨のスキャンデータを受け取ると、Artec Eva 3Dスキャナーを使用してスキャンするとのこと。 Eva は、モデルの高解像度測定を可能にするハンドヘルドの多用途スキャナーです。 Matt のチームは、Geomagic Wrap、Geomagic Design X、SOLIDWORKS などのソフトウェアを組み合わせて、Cetacea と緊密に連携し、スキャンデータを関節計画や関節設計に使用したり、完全なレプリカや部分的な骨の人工キャップを作成したりしました。彼らは、アカボウクジラと子ザトウクジラの両方の内部骨格をスキャンし、最終的に大型の Stratasys F900 3D プリンターを使用してそれらを印刷しました。
△ CTAC の Connor Yutani-Patterson 氏は、Artec Eva 3D スキャナを使用してシャチの頭蓋骨を 3D スキャンします。Matt 氏は、「スキャンデータを操作するのは、従来の模型製作者の手をデジタルの手に置き換えるようなものです」と述べています。
通常、クジラの骨のような大きなものを印刷するには、大規模な産業用 3D プリンターが必要です (顎骨のレプリカ 1 つは長さが 14 フィートでした)。 Stratasys F900 パレットの寸法は 36 x 24 x 36 インチで、造形容積は 18 立方フィートです。幅広い製造アプリケーションに対応するために、16 種類の高性能材料を提供しています。
チームはクジラの骨を再現するために白いABS-M30素材を使用しました。彼らは 1.5 mm のシェル部分からスケルトンを印刷し、コアを膨張性フォームで充填し、ABS ダクト接着剤を使用してセクションを接続しました。
マット氏は次のように語っています。「F900 の大きな造形能力と、印刷材料の多様性、強度、熱安定性は、信頼性が高く、繰り返し可能な結果を求める地元産業のニーズを満たしています。ここに質の高い商業施設があることが、私たちの強みです。他ではできないことを実現できます。」
同氏はさらにこう付け加えた。「知識や専門知識を顧客と共有することも重要です。テクノロジーは常に進化しており、私たちはその最前線にいます。人々はテクノロジーを使うためだけにここに来るのではなく、テクノロジーをうまく使う方法を学びたいのです。当社のテクノロジーポートフォリオにより、テクノロジーをクリエイティブに組み合わせて最高の結果を得る方法を見つけることができます。」
テクノロジーセンターのサポートにより、カモサンカレッジのすべての分野の教師と学生は、仕事と勉強をより効果的に行うことができます。博物館向けにクジラの骨のレプリカを 3D プリントするだけでなく、教員は応用研究プロジェクトに取り組むことができ、学生は職場で遭遇する高度な機器やプロセスに触れることができます。
センターの先進的な製造プロジェクトの多様性は印象的で、遠隔地のコミュニティにファイザーのワクチンを安全に配布するためのパレットのレーザー切断から、障害を持つアスリートのためのカスタムシートや補助装置の設計と印刷まであります。
Camosun は、ほぼ 10 年にわたって、最新のソフトウェア、ハードウェア、技術コンサルティングの提供を Javelin に依頼してきました。「Javelin (現 TriMech) は、当社のワンストップショップです」と同社は述べています。「SOLIDWORKS ツール、3D スキャンテクノロジー、3D プリンターでサポートし、重要なインフラ資金を確保するための助成金の申請を手伝ってくれます。業界のクライアントに私たちが行っているのと同じように、彼らはテクノロジー、サービス、アドバイスを提供します。」

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