貴金属積層造形：創造性と差別化の共存を可能にする

著者 | Jung Source | Jung Metal Processing

宝飾品業界は非常に多面的かつ複雑なため、場合によってはそれを業界として考えることすら不可能です。ジュエリー業界の製品は文化の影響を大きく受けますが、一方でジュエリーの製造方法も業界の分類に大きな影響を与えます。特定の文化、国籍、市場に応じて、特別注文、小ロット、または大規模コレクションのさまざまな可能性があります。

熟練した職人やアーティストが作ったジュエリーと、中規模または大量生産されたジュエリーには、明らかな違いがあると考えてください。職人の技と技術は明らかに異なり、時にはまったく異なります。宝飾品業界のこうした状況を理解することは、レーザービーム粉末床溶融結合（PBF-LB）技術を主とする貴金属積層造形技術がこの業界にどのように対応しているかをより深く理解し、独自の市場ポジショニングを明確にするために重要です。

ジュエリー業界における積層造形技術の歴史は、ジュエリー業界でワックスモデルメーカーの需要が高かった15〜18年前にまで遡ります。コンピュータ支援設計 (CAD) ソフトウェアと関連するラピッドプロトタイピングプロセスの登場は、ジュエリー業界に大きな影響を与えました。まず、これらの先進技術は、この新技術に投資する資金力のある大企業によって採用され、次に、生産ラインの能力を強化したい中小企業によって採用されます。これらの企業は、この技術を使用して効率を改善し、製品を市場に投入するプロセスをスピードアップします。

ブルガリが2016年に実施した調査では、同社が実施したいくつかの試験について報告されている。同社のチームは、AM 製樹脂モデルを直接鋳造して作成したジュエリーコレクションから厳選した貴金属と一般的な金属を、金属 AM を使用して作成した作品と密度や一貫性などの要素で比較しました。この研究は非常に詳細かつ包括的であり、複数の金属と合金を考慮し、2 つの異なる技術を使用して製造された製品の詳細かつ包括的な分析を示しています。しかし、当初から貴金属の積層造形には、製造された部品の表面品質という欠点がありました。適切なパラメータの組み合わせ (スキャン速度、レーザー出力など) を使用すれば望ましい品質を達成できるにもかかわらず、ブルガリチームは、品質目標に合わせて部品を製造するために必要なプロセス時間が長すぎて、当初の目的を達成できないことに気付きました。

この質問に対して、貴金属積層造形をいち早く導入したイタリアのジュエリーメーカー Nuovi Gioielli の CEO、Ivano Torresan 氏は、現在の製造方法で完璧に製造できるジュエリーについては、貴金属積層造形などの製造方法を検討すべきではないと考えています。考慮すべき点は、付加製造技術を使用することで、設計者は他の製造技術ではできない方法で標準に挑戦するよう促されるということです。これが鍵です。

Progold SpAのCEOであるダミアーノ・ジト氏もほぼ同じ主張を展開し、例えば鋳造プロセスを使用してプラチナやチタン合金を加工し、ジュエリーを製造するといった問題のある新しい生産方法を生み出すことができるため、貴金属の付加製造を採用すべきだと述べた。特に、チタンの付加製造がジュエリーブランドや新進デザイナーに新たな機会をもたらしていることを強調しました。チタンはジュエリーに使用される従来の貴金属よりもはるかに軽量なので、より大型で個性的なジュエリーに適しているという利点があります。貴金属の付加製造は、デザイナーにジュエリーの生産に異なる方法でアプローチする機会を提供します。これが貴金属積層造形の重要なポイントのようです。これにより、製造業者や設計者は、これまで考えられなかった方法で考えることができるようになります。

PBF-LB ビルドプレート。製造プロセス中に必要なサポート構造を示しています。このような構築プレート上に複数のプロジェクトを「ネスト」することができますが、設計者は後処理を最小限に抑えるために、取り外し可能なサポート構造の位置を慎重に検討する必要があります。チタン製の Progol3D® インテリアプロジェクト (画像提供: Progold SpA)
しかし、表面品質と美観は依然として貴金属の付加製造における最大の技術的障壁であると考えられています。さらに、製品の製造時に必要なサポートによって残された表面欠陥を適切に除去することが難しいことや、滑らかで均一な表面を実現することが難しいことも、潜在的な採用者の決定に影響を与えました。宝飾品業界では、製造業者やデザイナーは貴金属の付加製造の可能性に熱心ですが、その技術への投資となると、意思決定者は依然として懐疑的です。

明らかに、貴金属付加製造技術の利点を最大限に活用するには教育が不可欠です。たとえば、オブジェクトがビルドプレート上に配置され、効果的にサポートされる方法を理解するには、サポートが削除されたときに部品の表面に残るスポットが仕上げプロセスにどのように影響するかをエンジニアと設計者が理解する必要もあります。貴重な品物の卓越した品質を確保するには、ジュエリーの設計、付加製造、完成に必要なプロセス全体を完全に理解する必要があります。

疑いなく、非常に精巧なカスタムジュエリーを作成できる能力は、特にジュエリー業界の最近の傾向がよりパーソナライズされ、感情的な体験へと向かっていることを考えると、貴金属 AM テクノロジーの最も魅力的な機能の 1 つです。 Ivano Torresan 氏は、もう 1 つの興味深い点を指摘しました。それは、高級ジュエリーブランドは、利用可能な統計が不足しているため、付加製造という選択肢に苦労することが多いということです。新製品の開発プロセスでは、プロジェクトに投資するかどうかを決定するためにデータと数字が必要です。これらの数字がなければ、製品開発チームと生産チームの共通の情熱を意思決定者に伝えることはできません。おそらく、新進デザイナーは、社内組織がより柔軟になり、全員がデザインの独自性を披露したいと考えているため、積層造形を活用する機会が増えるでしょう。
Nuovi Gioielli「Voice of Wings」シリーズ、積層造形技術を使用して作られた 18Kt ネックレス (写真提供: Nuovi Gioielli SRL)
バーミンガム・シティ大学ジュエリー・ファッション・テキスタイル研究所のデジタルデザイン・製造センターの上級講師兼センターマネージャーであるフランク・クーパー氏は、高級ジュエリー会社と新進気鋭のデザイナーが貴金属 AM の応用で協力している例を紹介しました。Cooksongold は最近、オーストリアのジュエリーデザイナーであるマリー・ボルテンスターン氏と協力し、貴金属 AM 技術を使用してここに示すコレクション全体を制作しました。

マリー・ボルテンスターンの「レゾナンス」コレクションのリングとブレスレットは、付加製造された 18K ゴールドのリンク 11 個で連結されています。動物の鱗の自然な構造にインスピレーションを得たブレスレットは、動き、手首に適応します（画像提供：マリー・ボルテンスターン / Bolternstern GmbH）
Marie Boltenstern は、テクノロジーのパワーを最大限に活用し、PBF-LB の構築プロセスを中断することで貴重なビーズを包み込むための特別な相互接続設計を開発しました。ボルテンシュテルンのブランドアイデンティティは、付加製造技術とそれがもたらす独自性を最大限に活用しており、「3D プリントされた高級ジュエリー」というキャッチフレーズがブランドのコミュニケーション全体で目立つように表示されています。疑いなく、相互接続されたモジュール設計は、ジュエリー製造における貴金属付加製造の能力を実証する最良の方法の 1 つです。このデザインを採用した製品には、Nuovi Gioielliの「ジッパーブレスレット」（布のような模様）や「PixYourTime」の腕時計などもある。

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