アマゾンで注文して配達まで何日も待つ必要がなくなった世界を想像してみてください。または、地元のショッピングモールに向かい、ショップ間をぶらつくのに何時間も費やす必要があります。ソファに座ってモデルをダウンロードし、朝のコーヒーを飲みながら机の上に3Dプリントします。さて、それは未来の3Dプリンティング愛好家にあなたが信じてもらいたいことですが、これは今日の世界の現実からどのくらい離れていますか?


TL; DR:
3Dプリンターはさまざまな素材で印刷できます...
プラスチック、コンクリート、生物材料、チョコレートなど。ただし、グラスファイバーや木材などの材料は複製できません。少量生産やプロトタイプには安価で便利ですが、大量生産には費用対効果が高くありません。 3Dプリントは非常に大きくなる可能性がありますが、大型のプリンターも高価です。それらは複雑なオブジェクト形状を生成できますが、材料の組み合わせで作られたアイテムは生成できません。有毒ガスや騒音公害のため、家族向けではない可能性があります。

積層造形3D印刷

プロトタイピング

プロトタイプとスケールモデルの作成に関しては、3Dプリンティングはコストと時間を犠牲にします。人間工学に基づいたスプーンの新しいハンドルをテストする場合、数日で数部を印刷して、そこでテストすることができます。プロトタイプを鋳造したり、フォームや自動車のスタイリングクレイから原油のモデルを作成したりするために、高価な工具を待つ必要はありません。

形と形

threeASFOUR 3Dプリントの幾何学的なドレス。写真リンク:3Dprint.com

3Dプリンティングは、他の方法では従来の方法では作成できないオブジェクトを作成するという独特の可能性も提供します。クイックグーグルは、以前は非常に安定した手でしか達成できなかった、または単に製造することが完全に不可能である、あらゆる種類の奇妙で素晴らしい3Dプリントされた形状を持ち出します。また、3Dプリンティングを使用すると、アンダーカットなど、従来の方法では不可能である可能性のある詳細について心配する必要がなくなります。

サイズ

プリントの最大サイズは、積層造形の制限の1つです。最近まで、これは本当の問題でした。ただし、BAAM(Big Area Additive Manufacturing)などの3Dプリンターでは、 シンシナティ、全車、模型の宇宙船、さらには奇妙に美しい掘削機を印刷できる610 x 229 x 183cm(240 x 90 x 72″)の印刷領域により、状況は変化しています。ただし、このようなプリンターには高額な価格がありません。

3Dプリント掘削機。画像クレジット: シンシナティ

材料

積層造形の材料の可能性は、加熱されたABSプラスチックや制御された流動コンクリートなどの押出成形法から、光を使用する積層造形にまで拡大しています。このような例には、金属、レーザープリンター、さらに最近では、 ミシガン大学 液体樹脂から固形物を押し出す方法を開発しました。 3Dプリントで見られる特徴的な「ストライプ」がなくなり、素材の強度が向上します。また、オブジェクトを印刷するのにかかる時間を従来の方法の1%に短縮できるとも主張しています。

生物学的材料を使用して 3Dプリントオルガン、  粘土は3Dプリントされた花瓶に使用されていますが、ケーキやチョコレートなどの3Dプリントされた食用品はここに留まっているようです。

3Dプリントされた砂糖の立方体。画像リンク: 3Dシステム

ただし、3Dプリントが有効な素材の種類には制限があります。したがって、綿と絹、そしてオーガニックは液化できず、炭素繊維と同様に、織る必要があります。紙や集成材もまた、液体の状態では容易に再現できません。 3Dプリントされたガラスは現在かなり縞模様で、窓のガラスをすぐに置き換える可能性はほとんどありません。金属ケーブル自体は押し出されてからねじられていますが、3Dプリンターでは改善できない製造プロセスです。

混合材料

3Dプリンターの大きな制限の1つは、材料の組み合わせです。現在、市場には、さまざまな印刷ノズルを使用するか、同じ印刷ノズルを介してさまざまな色でさまざまな色を供給することによって、カラープラスチックを混合できる3Dプリンターが多数あります。 1つでもあります。 プロジェクトMjp 5600、異なるタイプのポリマーを混合して、異なる材料特性を与えることができます。ただし、プラスチックなどの複雑な組み合わせと内部金属フレームワークを正常に印刷できる3Dプリンターは現在存在しません。現在、既存の3Dプリンターは、特定のコンポーネントの周囲にマテリアルを印刷するだけです。そのようなプリンターは、おそらく同じプリンター内でさまざまな印刷技術を使用する必要があります。

さらに、3Dプリンターが使用できる各追加素材は、どこかに保管する必要があります。 3Dプリンターが大規模な倉庫にある場合は特に問題になりませんが、3D印刷の結果ごとに、食器棚にさまざまな種類のフィラメントがいっぱいになると問題が発生する可能性があります。特に人々がますます狭くなる居住空間に住んでいるとき。

さらに、熱膨張と熱収縮も考慮されます。 3Dプリント中に、冷却プラスチックが収縮して曲がる傾向があることに気づいたかもしれません。融点の差が大きい材料の組み合わせの効果を想像してみてください…

コスト要因

次に、大量生産に関連するコストがあります。確かに、100個以下のアイテムの小さなバッチのみを作成する場合は、3Dプリントの方が安くて簡単かもしれません。しかし、10万台のアイテムを作成している場合は、より伝統的な方法でお金の価値を高めることができます。 3Dプリントは、従来の製造方法よりもかなり遅くなる場合があります。

騒音と毒性

積層造形3D印刷

最後に、3Dプリンターで遊んだことのある人なら誰もが気づく以上に、3Dプリンターは既知の有毒ガスを放出し、通常はうるさいです。彼らはあなたがあなたの庭の小屋やあなたのガレージに望むかもしれないものですが、あなたの子供と一緒のリビングルームにはありません。

結論として

アディティブマニュファクチャリングテクノロジーがいくつかの非常に奇妙で素晴らしいものを生み出している一方で、3Dプリンティングの制限とコストを考えると、製造会社がすぐに閉鎖される可能性は低いです。

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