3Dプリントの未来: 2022年に期待されるトレンド

はじめに: 過去 2 年間、この流行病は世界経済と人々の生活に多大な影響を及ぼしましたが、3D プリント業界にとっては幸運な出来事でした。 3D プリンティング市場全体が驚くべき回復力と成長傾向を示しているだけでなく、世界的なサプライチェーンの不足にもかかわらず、3D プリンティングは繁栄を続けています。 2022年が近づくにつれ、3Dプリンティングにはどのようなトレンドが期待できるのでしょうか? 3D プリンティングは主流のアプリケーションとして今後も成長し続けるでしょうか?
3Dプリントの大判トレンド
2021 年の 3D プリンティングの最大のトレンドの 1 つは大型化であり、多くの企業が通常よりも大きな製品やデバイスの製造に取り組んでいます。

オーストラリアのAML3Dは、直接エネルギー堆積（DED）技術を使用して海洋部品を製造しています。
オランダのロボット企業 MX3D は、6 軸ロボットアームとアーク積層造形技術を使用して、アムステルダムにステンレス鋼で長さ 12 メートルの橋を 3D プリントしました。
Massivit 3Dは、アジア太平洋市場における大型3Dプリントの可能性に楽観的であり、ゲルディスペンシング技術を推進しています。
わが国の青岩智書が大型金属3Dプリント電子銃アレイスキャン技術を成功裏に突破

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△AML3DARCEMYモジュラー金属3Dプリンター技術原理多くの産業分野では、金属、プラスチック、光硬化樹脂の分野を問わず、大型3Dプリンターを製造する傾向は2022年まで続くでしょう。 3 つのうち、大型金属 3D プリンティングは商業的に最も大きな成長が見込まれると考えられており、市場価値は 2026 年までに 7 億 3,900 万ドルに達すると予想されています。
△3Dプリントされたアムステルダムのステンレス製橋このトレンドに注目し、有名な3Dプリントの新興企業Azul3Dは、2021年に大判デジタル光処理（DLP）技術の3DプリンターLAKEを発売しました。 Azul 3D は、Large Area Rapid Printing (HARP) テクノロジーを使用することで、LAKE 3D プリンターは他の DLP プリンターよりも 100 倍高速で、造形サイズは 20 倍大きいと主張しています。もしこの誇大宣伝が本当なら、これは大量生産に向けた 3D プリンティングのもう一つの大きな前進となるかもしれない。
△HARP 3Dプリント工程動画産業分野だけでなく、趣味の分野でも、大規模3Dプリントへのプレイヤーの執着が根付いています。 2021年、Prusa Researchは、CoreXYアーキテクチャを採用した、36 x 36 x 36 cmの特大造形体積を持つFDMプリンターであるOriginal Prusa XLを発売し、多くの3Dプリント愛好家の熱狂を呼び起こしました。同社が2020年世界博覧会で展示したAFS自動農場システムも、3Dプリンティングが大量生産、大規模生産へと向かうトレンドを示している。
△オリジナルPrusa XL 3Dプリンター [出典：Prusa Research]
△AFS
操作のインタラクティブ性の向上<br /> 異なるファイル形式の 3D モデルは、長い間、設計および製造業界を悩ませてきた問題です。この問題は、モデリングソフトウェア開発ソフトウェアごとに独自の専用形式が考案された 3D モデリングの初期の頃にまで遡ります。今日、互換性の問題は、さまざまな 3D スキャン、モデリング、印刷プラットフォーム間での共同製造において避けられない問題となっています。
NVIDIA Omniverse™ は、Pixar の Universal Scene Description と NVIDIA RTX™ テクノロジーに基づいた、3D シミュレーションとデザインコラボレーションのためのスケーラブルなマルチ GPU リアルタイムリファレンス開発プラットフォームです。
2021年、NVIDIAは、さまざまな3D設計プラットフォームにまたがる3D設計ソフトウェアであると主張するOmniverseをリリースしました。 Omniverse は、基本的に、Pixar がアニメーション映画に使用しているファイル形式である Universal Scene Description (USD) 形式を使用します。 NVIDIA は、Omniverse の柔軟性により、建築、エンジニアリング、製造、アート、メディア、エンターテイメントなどの分野で活用できると考えています。 NVIDIA は最近、Omniverse の無料版をリリースしており、このソフトウェアのユーザーベースは今後数か月で急速に拡大すると予想されています。
Antarctic Bear は、Omniverse が 3D 作成のインタラクティブ性の問題を補えるかどうかはまだ分からないと考えています。結局のところ、多くのクリエイターをあるデザインプラットフォームから別のデザインプラットフォームに移行するのは時間のかかるプロセスになります。しかし、このプロセスが完了すると、3D 設計と印刷の連携がよりスムーズになり、大規模な業界にさらに多くのサービスが提供されるようになります。
持続可能性
3D プリンティングは、初期の頃から、従来の製造技術に代わる、より持続可能な代替技術として説明されてきました。実際、持続可能性は常に 3D プリント技術の大きなセールスポイントとなっています。減算的製造と比較して、付加的製造には材料の無駄を減らすという大きな利点があります。また、サプライチェーンの簡素化も必要となり、バルク材料の輸送コストが削減されます。
△PolyTerra素材を使用して印刷されたサンプル。14色から選択可能。3Dプリント市場が発展し続けるにつれて、持続可能性に対する市場の需要も高まっています。現在、多くのフィラメントブランドが、Polymakerの環境に優しい消耗品シリーズPolyTerraや、農夫泉の飲料水樽をリサイクルして作られた環境に優しいポリカーボネートフィラメントなど、バイオフィラメントや植物などの持続可能な資源から作られたフィラメントを積極的に販売しています。メーカーに対して、プラスチックスプールの使用をやめて段ボールスプールに切り替えるか、プラスチックスプールのリサイクルプログラムを確立するよう求める声もある。
△Polymaker® PC-r ポリカーボネートフィラメントは、Covestro プラスチックリサイクル材料から作られています。
さらに興味深いのは、古いプラスチックに第二の命を与える 3D プリント技術の開発です。技術的には、あらゆる熱可塑性プラスチックを小さな破片に分解し、溶かして 3D プリントの原料として使用することができます。 Closed Loop Plastic という会社はすでにこのコンセプトを利用して、プラスチックのカップと蓋を U-HIPS と呼ばれる 3D プリントフィラメントに変えています。ユーザーのフィードバックから判断すると、リサイクルフィラメントの印刷性能もかなり良好です。
△フィラメントメーカー
材料メーカーに加えて、多くのフィラメント押し出し装置製造会社も、3Dプリント愛好家が廃棄プラスチックや廃棄された3Dプリント製品を使用して新しいフィラメントを作り直すのを支援する関連ハードウェアを発売しています。 Filabot と 3DEVO のフィラメントメーカーはどちらもこのカテゴリで人気のある製品です。 Antarctic Bear は、今後この種の製品が増え、操作面でもよりユーザーフレンドリーになると考えています。
△動画：山積みの3Dプリントサポート材や廃棄モデルは家庭でリサイクル可能。持続可能な製品を求める市場の声がますます高まる中、Antarctic Bearは3Dプリント業界がそれに応じてより持続可能な製品を発売することを期待している。リサイクル素材や環境に優しい素材から作られたフィラメントがより一般的になり、プラスチックスプールや廃棄された 3D プリント製品のリサイクルプログラムが実装レベルでより実現可能になります。さらに、3D プリントやリサイクル素材を使ってアートを制作するアーティストが増えるかもしれません。これは期待に値します。
ソフトウェアソリューション<br /> COVID-19パンデミックが世界に与えた影響により、3Dプリンティングが次世代テクノロジーとなるペースが加速しました。世界中でサプライチェーンが混乱する中、3D プリンティングは分散型生産モデルを採用しているため、製造チェーンの中では最も影響を受けにくい存在となっています。統計によると、世界中のエンジニアリング企業の 65% が 2020 年に 3D プリントをより多く使用しました。しかし、この操作により、この技術の限界も明らかになりました。
△ 南極熊 3D プリントクラウドプラットフォームソフトウェア特集 3D プリントは、特に限られた条件下で部品を迅速に製造するのに適した方法ですが、大規模生産にはまだあまり実用的ではありません。企業が設計のコピーを何百万個も作成する必要がある場合、初期コストは高いものの、射出成形や鋳造などの従来の方法であれば、1 個あたりのコストは低くなります。この欠点を解決するために、3D プリント業界では、製造プロセスをより効率化できるソフトウェアソリューションを求めています。ワークフロー管理は 3D プリント技術の進化における次のステップであり、この製造プロセスを大規模な工業製造により適したものにします。
△Dyndriteは、アメリカの積層造形ソフトウェア会社Dyndrite Corporationによって2019年に発売されました。3Dプリント用の初のCAD CAM完全グラフィックス処理装置（GPU）加速コンピューティングエンジンです。
このようなソフトウェアを開発する目的は、3D プリントのワークフローを最適化し、製品をより経済的にすることです。これにより、3D プリントはプロトタイプ作成だけでなく、完成部品を製造するためのより競争力のある製造方法になります。この分野の海外リーダーとしては、AMFG、Link 3D、MakerOS などが挙げられます。
△Link3Dの製造実行システム（MES）
多くの業界専門家は、3D プリントを使用した大規模な製造はまだ実現不可能だと考えています。これを実現するには、ハードウェアとソフトウェアの両方において、かなりの技術的進歩が必要です。ただし、ソフトウェア開発に重点を置くことは、その最終目標を達成するための一歩です。
概要<br /> アンタークティックベアは、過去2年間に世界で起こった驚異的な変化を目の当たりにし、3Dプリント市場の復活を目の当たりにしてきました。3Dプリント市場は2022年も強い勢いで成長を続けると予想されています。趣味としても、製造業の代替手段としても、3D プリントに注目し、話題にする人が増えています。しかし、関心レベルや業界の需要の点から見ても、Antarctic Bear は上記のトピックが 2022 年の 3D プリンティングニュースの焦点になると予想しています。私たちは3Dプリントの発展に本当に驚いており、この技術が人類社会にさらなる貢献をもたらすことを期待しています。楽しみに待ちましょう！

参考文献：1.我が国は、大判金属3Dプリントの電子銃アレイスキャン技術、清華智樹電子ビームEBMを成功裏に突破した
2. Massivit 3Dの王向根氏との独占インタビュー：アジア太平洋市場における大型3Dプリントには大きな発展の可能性がある
3. MX3Dはロボット溶接アーク金属3Dプリント技術の進歩のために225万ユーロを調達
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10. 3D プリントされた部品の廃棄物はどうすればよいですか? 3DEVO は、フィラメントをリサイクルして新しいフィラメントを作るのに役立ちます。
11. 3D プリントの未来 – 2022 年に期待されるトレンド
12. NVIDIA Omniverse で開発する
2021年13日：3Dプリントソフトウェア特別レポート：「3Dプリントクラウドプラットフォームソフトウェア」
2021年14日：3Dプリントソフトウェア特集レポート：「3Dプリンター制御ソフトウェア」
2021年15日：3Dプリンティングソフトウェア特別レポート：「計算ソフトウェア」