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ShareLab NEWSハイライト記事ー2021年8月2日~8月13日

毎日こまめに3Dプリンター関連のニュースを追いかけるには、時間と労力が必要だ。
そこでShareLab NEWS編集部が直近2週間の主要ニュースをハイライト記事としてまとめて皆様にお届けする。

今回は8月2日~8月13日のハイライト記事を一覧で紹介。
超大型造形の事例が発表され、その大きさはもちろん、デザイン性の高さと性能の高い造形に3Dプリンターの可能性の高さが注目を集めた。また、新型コロナウイルスの「不足問題」を解決するための手段として3Dプリンターの技術が活用。他にも、今後市場が伸びることが予想される電気自動車やスマートグラス、次世代を担うといわれているソフト・エレクトロニクスなど、企業の新たな市場への挑戦として3Dプリンター技術の活用が進んでいる。

進化が進む3Dプリンティング技術と活用事例を逃さずチェックしてほしい。

超大型造形の事例が続々登場

3メートル立方のプラスチック樹脂製ベンチを製作した超大型3Dプリンターの実現

3Dプリンターの開発・製造・販売を手がけるエス.ラボ株式会社は2021年7月9日、超大型3Dプリンター、開発名「茶室」が完成したことを発表した。最大造形サイズが3×3×3mと超大型造形が可能で、MEX(材料押出積層)方式の一種であるペレット式の3Dプリンターである。また、慶應義塾大学SFC研究所ソーシャル・ファブリケーション・ラボ、積彩と共同で、材料にリサイクルプラスチックを用いた大型プラスチック製ベンチの造形にも成功した。

今後は、大型造形物の試作や形状確認の他、この大型ベンチのような最終製品の造形に茶室を活用していく予定とのこと。

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世界的重機メーカー、金属3Dプリンターで積載量350トンの大型クレーンフックを製造

オランダの装置メーカーであるHuisman Equipmentは、独立した認証機関であるロイド・レジスターの監督のもと、3Dプリント技術を使い350トンの重さに耐えられるクレーンフックのテスト運用に成功したことを発表した。ハウスマンは、2015年以来金属3Dプリンターのワイヤー&アーク積層造形(WAAM)方式の研究開発に多くの投資を実施し、高張力鋼板を用いた中型から大型の部品を製造している。

巨大な構造物を鋳造技術を用いて作る場合、内部の品質を均一することが難しく、納期に時間がかかっていた。その課題を解決できる手段として3Dプリンターが採用。5年間にわたる3Dプリント製品の研究・開発・テストを経て、高品質なクレーンフックの製造に成功した。ハウスマンは、チェコ共和国のスヴィアドノフにある生産施設のロボット作業場を拡張する計画を立てており、現在3台の溶接ロボットを保有している。生産能力を向上させることで、ハウスマンは重量5,000kgまでのクレーンフックを生産できるようになるとのこと。

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顧客ニーズに応えた新型3Dプリンターが登場

Raise3Dが新製品「E2CF」を発表。高耐久・高強度・軽量なカーボンファイバー製品の製造を実現

The 2021 3D Printing Industry Awards にて、米カリフォルニアの3Dプリンターメーカー Raise3D はCF強化フィラメントに最適化された工業用3Dプリンター「E2CF」を発表した。「E2」シリーズは「使いやすく」「耐久性があり」「手頃な価格で購入できる」ことを目指したデスクトップ3Dプリンターで、IDEX(Independent Dual Extruders)技術とフレキシブルビルドプレートを採用している。

CF強化フィラメントにより製造された3D構造物は、従来より軽量で、摩耗に対する強固な耐久性や 72 MPa もの引張強度耐性を持つ。こうした特徴は工業用治具や部材の3Dプリントに最適である。

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新型コロナへの「不足問題」を解決

新型コロナ検査用の綿棒不足問題対策として3Dプリントでつくる高性能綿棒を開発

高密度マイクロファイバー構造の積層造形技術を持つ OPT Industries(オプトインダストリーズ / 米マサチューセッツ州)が、新型コロナ検査用の綿棒不足問題の対策として、優れた溶出性と吸収性をもつ高性能な綿棒を3Dプリンターで製造した。新型コロナ到来から、鼻腔内の新型コロナウイルス検査用綿棒は多く利用されてきた。しかし、この綿棒は予想していたよりも手に入りにくいという課題があった。

サンプルの採取や移送に使用した場合、細菌の溶出量が少なくとも20倍以上となるデータが出ている。商業パートナー向けに、4ヶ月間で80万本の鼻腔綿棒を製造。この試験製造に成功した同社は、さらなる生産能力の向上のため最新のモジュラー機器の使用し、1台の機械で一日に約3万本の綿棒の生産に成功している。

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新型コロナワクチンの「打ち手不足」問題に対し、3Dプリンターで作れる練習モデルの無料データを公開

慶應義塾大学SFC研究所は7月5日、同大学看護医療学部 宮川祥子准教授らが、3Dプリンターで作れる上腕筋肉注射練習モデルを開発し、その設計データ・作り方・使い方に関する説明書を特設サイトで公開した。このモデルは、すでに臨床経験のある(初学者ではない)看護師が上腕への筋肉注射を練習するものとしており、3Dプリント部品とシリコンで型取りしたパーツを用いて製作することができる。データは無償で使用でき、改変も可能。また、出力は一般的に販売されている3Dプリンターで作れるため、自身の環境に合わせて製作できる。

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今後市場拡大が予想される分野で企業の3Dプリンター活用が進む

3Dプリントレンズの専門企業、スマートグラスに組み込み可能なレンズ製造用プラットフォーム「VisionPlatform 7」を発表

2009年にオランダに設立した3Dプリントレンズの専門企業 Luxexcel は、3Dプリント処方レンズをスマートグラスなどに組み込むことを可能にするプラットフォーム「VisionPlatform 7」を発表した。アイウェア市場は2020年に約1,320億米ドルの価値まで成長。今後、2021年から2026年までの年平均成長率は約7%で、2026年には1,960億米ドルに達すると予測されている。アイウェア市場の成長を促進しているのがスマートグラスの導入だ。

市場の需要に応えるために誕生した3Dプリント処方レンズ製造用プラットフォーム「VisionPlatform 7」は、市販のスマートグラスフレームで使用する軽量で薄い度付きレンズの製造を容易にする新機能が含まれており、ハイテクハードウェア、独自の素材、高度なソフトウェアを組み合わせてレンズを製造する。レンズは、拡張現実(AR)アイウェアプロジェクトを推進する企業の使用を想定している。

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3Dプリンティング製自律型宅配ロボットがシンガポールでの配送効率を向上

日本の設計技術会社 Final Aim は、ロボット工学のスタートアップ OTSAW Digital PTELTD と提携し、自律型宅配ロボット Camello を開発。両社は同ロボットの開発を通じて、シンガポールにおけるロジスティクスチェーンの非効率的な配送問題の解決を目指す。ロジスティクスサービスを扱う国際輸送物流企業 DHL や NTUC FairPrice などの大規模産業とも協力しており、実際に食料品や小包の配達に使用されている

試作品造形には、Ultimaker 社の Ultimaker3 と Ultimaker Cura が用いられた。同氏によると、3Dプリンターで造形することによって、コスト削減のみならずプロセスに「付加価値」がもたらされたとのこと。

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ソフト・エレクトロニクスの製造を加速するハイブリッド3Dプリンティング技術をハーバード大学研究チームが開発

米ハーバード大学のWyss InstituteとHarvard SEASの研究チームは、新しい3Dプリンティングプラットフォーム「Hybrid 3D Printing」技術を開発した。”ソフト・エレクトロニクス”とは柔軟さや伸縮性を特徴に持ち、身体とともに動くよう設計された新しい種類の電子デバイスを指す。

ハイブリッド3Dプリンティング技術は、マイクロチップなど本来硬くて剛性のある電子部品を、伸縮性のある導電性インクを材料に3Dプリンターを用いてTPU基板上にプリントすることが可能な技術だ。カスタマイズ可能なさまざまなタイプのウェアラブルデバイスを、短時間で生成することができるのが特徴である。今後、ハイブリッド3Dプリンティング技術は無数の電子デバイスの製造に広く適用できるとのこと。

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3Dプリンター製ソフトロボット、任天堂『スーパーマリオブラザーズ』に挑む

米メリーランド大学の研究者チームが、人気ゲーム『スーパーマリオブラザーズ』をプレイするソフトロボットを3Dプリンターで制作した。この研究は、米科学雑誌の表紙を飾るほどの注目を集めている。

以前は、ソフトロボットにおいて各指をそれぞれ動かすには、実用性を損なうような制御ラインしかなかった。しかし「統合された流体回路」によって、1つの圧力入力で複数の操作が可能となったようだ。また、本来これらの流体回路をロボットと統合するには、高度なスキルと多くの時間を要したが、3Dプリンターの活用によってわずか1日で完成させることができた点が注目されている理由だ。流体回路とロボットの統合に使われたのが、「PolyJet 3D Printing」でStratasys社が特許を取得した高性能のプリンティング方式であり、インクではなく液体樹脂の小さな液滴を噴射しつつ造形する技術だ。

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3Dプリンティング製自律型宅配ロボットがシンガポールでの配送効率を向上

2019年の初めから、GE Researchは国防高等研究計画局(ARPA-E)主催のプログラムの下、よりクリーンで効率的な発電を可能にするコンパクトな熱交換器を目指し開発を進めてきた。今回、同社は3Dプリンターで造形した熱交換器が、200°C(約400°F)を超える温度で正常にテストされたことを発表した。

電気自動車の普及には、特に熱管理が重要となり、自動車用の熱交換器市場は、2020年から2027年において、6.71%を超える健全な成長率で成長する予想だ。今回テストされた熱交換器気は、従来の最先端のデバイスよりも高く、プロジェクトの目標である900°C(1,652°F)を満たしている。大規模な発電や飛行での炭素排出量の削減に役立つだけでなく、効率も向上させる可能性があるとのこと。

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