すべてを変える可能性のある3D印刷の進歩

The 3D printing market continues to experience massive innovation as engineers and researchers unveil new advanced methods. From printing in zero gravity to printing entire neighborhoods, the future for this technology is bright. Here Are a few 3D printing advancements that could impact your life soon.

3D印刷アクティブエレクトロニクス

MITのエンジニアチームは、アクティブな電子回路を印刷することに成功しました。この回路は半導体のように機能します。半導体は、データの受信、保存、処理に使用される現代のエレクトロニクスで重要な役割を果たしています。しかし、半導体は特定の条件や機械を必要とし、生産が困難という問題があります。

ソース – MIT

エレクトロニクスにおける3D印刷の進歩

この技術は、将来的に自宅のプリンターを設定するだけでスマートデバイスを作成できるようになるかもしれません。半導体フリーのエレクトロニクスはエンジニアの長年の願望であり、現在、エネルギーと廃棄物を削減しながら実現できる技術が存在します。

マルチプロパティ3D印刷

速度変調アイロン加工は、付加製造分野のもう一つの興味深い開発です。MITとデルフト工科大学の研究者は、熱とデュアルノズル設定を使用してアイテムに詳細や複雑な表面を印刷する方法を導入しました。
この速度変調アイロン加工3D印刷法は、別々の目的を持つデュアルノズルを組み合わせて使用します。最初のノズルは熱感応性フィルムを敷き、二番目のノズルが材料に詳細を加えます。これらの詳細は熱の変化に応じて変化し、色、シェード、不透明度、粗さなどを含むことができます。

3D印刷の進歩が実用性を向上させる

例えば、テクスチャ付きのグリップを持つハンマーを印刷することを想像してください。このシステムは、他の3D印刷方法よりも少ない材料で、より速く、より詳細にこのタスクを実行できます。その結果、より完全な単一印刷が可能になります。
このアプローチの一環として、チームは新しい3D印刷インターフェースを開発しました。アップグレードされたインターフェースは、デザイナーが色、シェード、テクスチャの要件を統合できるようにし、さまざまな用途に理想的なソリューションとなります。将来的には、デザイナーが個人的なタッチとして特定のテクスチャを追加し、実用性を向上させることが可能になるでしょう。

ホログラフィック・ダイレクト・サウンド・プリンティング

もう一つの重要な突破口は、ホログラフィック・ダイレクト・サウンド・プリンティングです。コンコルディア大学の研究チームは、ホログラフィック3Dプリンターを使用して複雑な3Dデザインを印刷することに成功しました。このシステムは、音波によって引き起こされるキャビテーションを利用し、ポリマーを迅速かつ正確に硬化させるダイレクト・サウンド・プリンティング法の拡張です。

キャビテーションは、圧力差が大きいときに発生し、瞬間的な高熱と高圧のフラッシュを引き起こすことがあります。この熱は、提供されたホログラフィック画像に基づいてデザインを固定します。印象的なことに、化学的に活性化された音響キャビテーションバブルは、オンデマンドで局所的なポリマー化を詳細に提供します。

HDSPプリンターは、最小限の廃棄物で複雑なマルチマテリアル印刷を作成できます。また、この方法は高い柔軟性を提供します。デザイナーはプロセス中に印刷を変更したり、同一セッションで複数のアイテムを印刷したり、アクセスが困難な場所で現場印刷が可能です。

HDSPプリンターは、人体の皮膚など薄い層を通して印刷することさえ可能です。そのため、チームはこの技術で患者の臓器を3D印刷できると見込んでいます。また、将来的にはデバイスを分解せずに深部の部品を修復するために使用できる可能性があります。

3D印刷住宅

今後数年で、住宅は建設されるのではなく印刷される可能性が高くなります。大規模な3D印刷の進歩により、コミュニティ全体が付加製造されました。現在、世界中で複数の大規模3D印刷建設プロジェクトが進行中です。

住宅危機は深刻化しており、紛争の可能性、環境条件の悪化、物流部門へのその他の混乱が予測される中、アナリストは不足が拡大すると予測しています。新しい住宅の需要に対処するため、代替製造方法への取り組みが進められています。需要により研究者は建物の印刷を探求し、供給不足を減らす最善策と見なされています。

これらの装置は、薄層のコンクリート、現地の土壌、またはその他の材料を使用して層状に構築します。コンクリートや土壌は非常に安価であるため、これらのプリンターは他の建設方法のごく一部のコストで構造物を作成でき、開発途上国に最適なソリューションです。

さらに、これらの大型3Dプリンターは、温度調整や運用コスト削減を目的とした複雑なデザインの建物を作成でき、強度も保持します。すでに何百もの3D印刷建築が存在し、技術が向上するにつれて地域でも見られるようになるでしょう。

コミュニティを築く3D印刷

この戦略の最大の利点は、3Dプリンターをコミュニティに残すことができる点です。このアプローチにより、コミュニティは最小限のコストで必要に応じて建物をオンデマンドで作成でき、地域のニーズに応えることが可能になります。

宇宙での印刷

無重力環境（宇宙）での3D印刷を理解することが重要な理由は多数あります。将来の宇宙旅行者は多くの資源、工具、作業員にアクセスできません。そのため、完全に自律的に製造できるアイテムが多いほど、ミッションの成功率が高まります。

主要な進歩がゼロ重力3D印刷分野で達成されました。最近、カリフォルニア大学バークレー校の研究者グループは、SpaceCAL印刷法を世界に紹介しました。この方法は、元のCAL（コンピューテッド・アキシャル・リソグラフィー）アプローチを拡張し、デュアルレーザーを使用して材料を硬化させ、層積みが不要な点が理想的です。

チームは数秒で複数のベンチや印刷品質テスト用アイテムを印刷することに成功しました。この新しい方法ははるかに速く、ベンチ1つの完成に20秒未満しかかかりませんでした。結果は、宇宙での迅速かつ効率的な3D印刷が可能であることを示しました。

3D印刷の進歩が宇宙旅行を可能にする

この能力は多くの理由で重要です。明らかに船舶部品や工具の製造だけでなく、将来の旅行者が健康を維持するために臓器やその他のアイテムを印刷する必要があるなど、考慮すべき利点が多数あります。
興味深いことに、SpaceCAL 3Dプリンターは非常に柔軟性が高く、60種類の材料でテストされました。層積みが不要なため、数秒でアイテムを印刷できます。また、重力下のデバイスでは再現できないデザインも印刷可能です。

3D印刷の進歩をリードする企業

多くの企業が現在、3D印刷をビジネスモデルの重要なタスクに活用しています。この需要により、3D印刷メーカーは箱を超えて、より効果的で効率的な方法を創出しています。ここでは、3D印刷技術の先駆けとなった企業を紹介します。

FARO Technologies Inc.

FARO Technologies は、モントリオールで博士課程の学生サイモン・ラーブとグレッグ・フレイザーが3Dイメージングと測定分野に参入したいと考えたことから始まりました。1990年にプロジェクトは産業製造分野へと転換し、最終的に同社は3D製造市場へと進出しました。

現在、FAROは3D印刷分野で支配的な存在です。同社はこれまでに17件のスマートな買収で知られており、製品とサービスの拡大を続け、現在はフロリダに本社を置いています。
活発で需要の高い3D印刷株を探している投資家は、FARO Technologiesを検討すべきです。同社は競合他社に比べてはるかに低いボラティリティを示しています。現在、3D印刷株トップ10に入っており、Cathie Woodの3D Printing ETFにも組み入れられています。これらすべての要因が、FARO Technologiesを注目すべき銘柄にしています。

3D印刷の進歩 – 市場トップへの競争

3D印刷分野での競争が高まっているのは驚くべきことではありません。エンジニアや政府は今後、市場で支配的な立場を確立しようとしています。また、Additive Manufacturing Forwardイニシアチブのような法案により、この勢いが失われないようにすることが保証されます。現在、称賛に値する多くの3D印刷の進歩があります。

他のクールな3D印刷の進歩について今日学びましょう。