3Dプリンティングの誤解トップ5

2023年 5月 08日｜読書時間：3分

3Dプリンティングが初めて製造業に登場したのは35年以上前のことだが、いまだに新興技術として認識されることが多い。確かに3Dプリンティングは未来的な技術であり、今後数十年、そしてそれ以降も多くの発展が見込まれていますが、「ファストファッション」の製造技術とは程遠いものです。産業用3Dプリンティングの業界リーダーとして、EOSは私たちの技術について市場に啓蒙する際、しばしば3Dプリンティングの誤解や神話に直面します。ここでは、私たちがよく耳にするいくつかの誤解と、それが誤解である理由を説明します。

#1位：3Dプリンティングが従来の製造業に取って代わる

フォーブス誌によると、積層造形（AM）は製造業の10大未来トレンドのひとつであり、ラピッドプロトタイピングや複雑なアプリケーションの生産に継続的に注目されているが、従来の製造に完全に取って代わることはないだろう。射出成形、機械加工、鋳造などの製造工程は、最小限のコストと労力で大量生産できる経済的でスピード重視の生産ツールである。AMには多くの利点があるが、他の製造方法と置き換えるのではなく、並行して使用されることを意図している。

従来型製造と積層造形では、どこに強みがあるのか？

従来の製造業の大量生産能力は、大量生産で低コストの製品に対して、より経済的な生産方法を提供する。例えば、ソロコップやソーダのボトルなどの消費財は、必要な生産量や画一的な設計と製造のため、産業用3Dプリントの候補にはなりにくい。

アディティブ・マニュファクチャリングは、大量生産には高コストのオプションとなり得るが、AMには、カスタマイズ、部品の統合、市場投入までのスピードが速いラピッドプロトタイピングなどの利点があり、企業により自由で個性的な生産を可能にする。3Dプリンティングの流行語である「カスタマイズ」により、企業は従来の製造業では対応できなかった方法で消費者に対応することができます。

#その2：3Dプリンターはラピッドプロトタイピングのためだけのものだ

3Dプリンティングはラピッドプロトタイピングに使用され、開発者の生産時間の短縮と市場投入のスピードアップに大きな成功を収めていますが、AMを活用するメリットはそれだけではありません。しかし、AMを活用するメリットはそれだけではありません：

複雑な形状の製造能力- 複雑なアプリケーションの形状は、フライス加工、旋盤加工、鋳造などの従来の製造技術では製造が不可能な場合がある。可能であっても、部品当たりのコストは経済的な意味を持ちません。AMはエンジニアに驚くほどの設計の自由を与え、ビジネスの製造コストを増加させることなく、ユニークで有機的な、AIに由来する複雑な形状のアプリケーションを作成することができます。
マスカスタマイゼーションとオンデマンド生産の能力- 消費者の期待や市場の要求の進化は、自動車、消費財、医療業界のメーカーに期待される成果物を変化させている。言い換えれば、生産能力は、誰もが定義した設計要件を持つ単一または少量生産に合わせて調整されなければならない。従来の製造方法の経済性では、このようなことは不可能である。
持続可能性を優先し、二酸化炭素排出量を削減する能力-減法的製造や伝統的製造は、材料のブロックを切断したり成形したりして完成部品や製品にする必要があるため、本質的に無駄が多いのに対し、AMは対象物を製造するのに必要な量の材料しか使用せず、材料のリサイクル性やカーボンニュートラルな材料を活用することで、二酸化炭素排出量やより大きな環境への影響を削減する。

#3：すべてのCADファイルは3Dプリント可能です。

コンピュータ支援設計（CAD）ファイルは、デジタルでアプリケーションを設計および製図するために使用されます。CADファイルをスライシングソフトウェアの支援を受けてステレオリソグラフィ（STL）ファイルに変換することを支援する多くの戦略やツールがありますが、多くの場合、ファイルを変換する際に完全ではなく、製造戦略の違いによりアプリケーションの要素が弱いままになっています。

例えば、45度未満のオーバーハングを持つ金属アプリケーションのCADファイルをSTLファイルに変換しても、自動的に成功するアプリケーションを作成することはできません。EOS Additive Mindsのコンサルティングチームは、サポートフリーの3Dプリントで大きな進歩を遂げましたが、鋭角のオーバーハングや角度のサポート構造が組み込まれていないアプリケーションは、AM設計要素を追加しなければ正しくプリントされません。

#その4：3Dプリンターはどれも同じ

3Dプリント技術は同じ方法論に根ざしているが、3Dプリントソリューション、スタイル、サイズには膨大な幅がある。現在、金属とポリマーの積層造形に使用されている3Dプリントプロセスは、主に7種類あります：

材料押出
桶重合
パウダーベッド・フュージョン
材料噴射
バインダー・ジェット
直接エネルギー蒸着
シートラミネーション

また、FDM（Filament Deposition Molding）プリンターのような一般の人が買って使えるデスクトッププリンターから、EOS粉末床溶融システムのような専門的なAM教育とトレーニングが必要な産業用3Dプリンターまで、3Dプリンターのサイズもさまざまです。

#その5：AMは高すぎる

アディティブ・マニュファクチャリング、特に金属産業用3Dプリンティングは、ビジネスが生産工程で活用するには高価すぎるという誤解にしばしば直面します。産業グレードの金属3Dシステムは、ビジネスの観点からは「安価」とは見なされないのは事実ですが、より大きな生産方程式の一部でもあります。

サプライチェーンは非常に広範囲かつ広範になっており、AMに投資することで、新たな出費が増えるどころか、組織の収益に貢献することも少なくない。AMによる製造のオンショア化により、倉庫保管や輸送の削減が可能になり、より持続可能な部品を納期通りに納品できるようになる。

EOS北米社長グリン・フレッチャーの記事「Additive Manufacturing（積層造形）」をお読みください：サプライチェーンの回復力を引き出す鍵」はこちら。

まとめると、産業用3Dプリンティングには多くの誤解があり、業界として、私たちはすべての製造ニーズに対応できるワンストップショップではないことを認識しています。しかし、産業用3Dプリンティングには多くの利点があり、組織の成功を支援するリソースも豊富にあります。

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