3Dプリンティングの5つのメリット

新たなアイデアが自動車であろうと、飛行機であろうと、鉄道車両であろうと問題ありません。3Dプリンティングは、製品化期間の短縮、コストの低減、廃棄物の削減など、従来型のプロセスにはないさまざまなメリットをもたらしてくれます。

製品化ターンアラウンドの短縮

消費者は、自身のライフスタイルに役立つ製品を求めています。ランナーがより軽いランニングシューズを求めているということは、軽い材料を使う必要があります。ゲーマーがシームレスな現実さながらの体験を求めているということは、より高速で処理能力の高いプロセッサーを備えたシステムが必要になります。ドライバーは、通勤を楽にしてくれる自動車、たとえばほぼ自動で運転してくれるような自動車を求めています。いずれの消費者も、役立つ製品を今すぐ使いたいと考えています。こうした需要に応えられるかどうかは、各メーカー次第です。

3Dプリンティングを活用すれば、設計から生産までの期間を短縮し、新製品に対してますます高まる顧客からの需要に応えることができます。3Dプリンティングでは、設計者はCADソフトウェアを通じてアイデアを開発します。次いで、これらの設計を送信して3Dプリントし、機能プロトタイプを成形します。その後、エンジニアや設計者はこの3Dプリントモデルを使って、設計の評価や機能の試験を行います。このプロセスがわずか数日で完了します。従来型のプロセスであれば数週間かかるかもしれません。

オンデマンド3Dプリンティングでツーリングコストを削減

ツールや固定具は製造エンジニアが設計する専門的な部品であり、生産現場での特定の問題を解決するためのものです。各ツールの多くはカスタムメイドであるため、製作には非常に多くのコストと時間がかかる場合があります。壊れたツールと交換するために新しいツールを作るということは、製造のための時間が失われることを意味します。したがって、ツール交換の時間を短縮すればコストを大幅に削減できます。

3Dプリントによるツールであれば、数日ではなく数時間で交換することが可能です。また、今日の強化プラスチックは丈夫かつ軽量であるとともに非常に安価です。

積層造形によって廃棄物を削減

自動車産業では、多くの部品がCNC加工プロセスによって製造されています。これは切削加工と呼ばれ、アルミニウムや鋼鉄の個体ブロックから部品を作ります。さまざまなツールを利用して材料を切削していくと最終部品の姿が現れます。

この種の製造に関する最大の問題は、プロセスの中で廃棄物が発生するということです。金属の削りくずを回収してきれいにし、リサイクルする必要があります。そのため、さらなる時間とコストがかかります。機械加工で生じる熱や摩擦を低減させる冷却液もまた、コストがかかりリサイクルも必要です。3Dプリンティングのプロセスでは、こうした清掃の大半が不要になり、時間を節約し廃棄物を削減できます。

生活の改善、1度に1つのカスタマイズ部品

3Dプリンティングは、義肢を必要とする人たちに非常に役立っています。人工装具は、人体の一部を補うために作られる複雑で高度なシステムです。それぞれの製品が機能を発揮するには、特定の患者に適合している必要があります。完全なカスタマイズを可能にする3Dプリンティングは、義肢を設計して製造するプロセスに変革をもたらしています。

アラバマ大学准教授のJason Bara氏は次のように言います。「最も困難な作業は、人工装具を患者に合わせてカスタマイズしたり、測定したりするところです。それ以後の設計プロセスは完全にデジタル化されており、信頼性の高い3Dプリンタがあれば、数時間から長くても数日で人工装具を作ることができます。」

3Dプリントの「外骨格」で作られた魔法の腕を手に入れた少女についての活用事例を確認し、以下のビデオをご覧ください。

3Dプリントされた魔法の腕が少女の人生を変える

複雑な部品設計を通じた軽量化

航空宇宙企業は、航空機を軽量化するための方法を常に模索しています。少しでも軽量化できれば、より多くの乗客や荷物を運ぶことができます。一方、航空機の強度と整合性を維持することが不可欠です。これを実現するため、設計者はしばしば複雑なマトリックス設計を使用します。従来型の機械加工技術では、こうした部品を作るのは困難です。このような複雑な部品を作るには、3Dプリンティングが最適なソリューションになります。

3Dプリンティングの5つのメリットを手に入れる

3Dプリンティングにより製造に変化が起きています。製品化のスピードを上げ、コストを削減し、特殊部品をカスタマイズする比類ない能力を実現した3Dプリンティングは、イノベーションを促進し、新たな技術を生み出しています。その登場以来もたらした影響を考えると、3Dプリンティングのメリットは間違いなく長期的に拡大していくでしょう。