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3D(次元)プリンタと試作(9月26日)

 複雑な3次元形状のものを、少しだけ作る場合には、圧倒的な時間短縮とコストダウンができる

 昨日から「福井新聞」がこの特集を組んでいる。この1~2年のうちに、3Dプリンタが、急に脚光を浴びてきたからである。
 ただこの原理の機械は、20年以上前から市販されていた。その当時は、「光造形装置」といって、1台数千万円もしたあげく、仕上り具合も雑駁だったのだが、ここにきて大幅にコストダウンされた。いまや安価な機械では、数十万円で手に入る。これには、コンピューターの格段の性能アップも寄与している。

 3Dプリンタの原理は、作ろうとする形状の3D数値データを寸切りにして、各層ごとにおもにプラスチックを硬化させて、積み重ねていく。つまり、2Dを積み重ねることによって、3Dにするのである。

 その積み重ねの方法は、次のようにいくつもある。

①プールされた液状プラスチック表面の一定厚さを、所定の形状に紫外線などで硬化させ、その固まったプラスチックの層を積み重ねていくもの(工業技術センターにある)

②液状プラスチックの代わりにナイロンなどの粉末プールを使って、所定の形状にレーザ光線で硬化させ、その固まったプラスチックの層を積み重ねていくもの

③細いワイヤ状で供給される樹脂を高温で溶かしながら、層ごとに所定の形状に固まらせていくもので、現在最も広く利用されている方法である

④プラスチックをインクジェットで吹き付けて、1層ごとに紫外線で硬化させる方法

⑤石膏粉末を1層ごとに接着剤で固めて積層する方法

 
⑥金属粉末をレーザー熱で固めて積層し、滑らかに切削する方法 (松浦製作所が開発・25日の福井新聞)

 
 こんなややこしいものを、文章だけで説明するのは難しいが、それぞれに一長一短があり、使用される材料も限定される。もちろん3Dプリンタを動かすためには、3Dの数値データを作成することが必要だ。

 それでも、複雑な3次元形状のものを、ほんの少しだけ作る場合には、圧倒的な時間短縮とコストダウンができる。手書きとワープロの違いに似て、微調整や修正も容易である。試作・開発を促進するための、ものすごく強力な武器になるはずだ。

 ただ、3Dプリンタも万能ではない。次回、その弱点を補うための技術を開発している企業を紹介したい。

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