ネッサン・クリアリーは、3Dプリント技術の現在の可能性について語る。

振り返ってみると、3Dプリンティング技術は過去10年間でかなり急速に成熟しており、その結果、印刷サービスプロバイダーは、この市場が事業を多角化するための実行可能な機会を提供するかどうかを評価しやすくなっている。ほとんどの印刷会社は、3D印刷に移行するために必要なスキルを持っているはずであることに疑問の余地はない。

これは、3Dプリンティングが斬新な技術から完全なアディティブ・マニュファクチャリング市場分野へと進化したためである。同時に、プリント技術、特にラージフォーマット分野は、今や多くの産業分野で広く使われている。そのため、自分たちを主に印刷業者として見ている印刷業者は、グラフィックアートの分野では3D印刷のチャンスは限られていると感じるかもしれない。

しかし、産業用印刷をより多く手がける企業にとっては、アディティブ・マニュファクチャリング技術を理解することは、すでに使用している印刷技術への論理的な追加である。結局のところ、グラフィックアート印刷業界全体で使用されている印刷機、インク、ソフトウェア、その他のコンポーネントを製造するベンダーの多くは、すでにアディティブ・マニュファクチャリングのバンドワゴンに乗り込んでいる。

例えばHPは、グラフィック・プリンターで使われているのと同じサーマル・プリントヘッド技術をベースに、さまざまな3Dプリンターを開発している。さらに、HPは自社の3Dプリンターを使ってラテックスプリンターの部品を製造している。リコーは多くの3Dプリンターを販売し、ビューロー印刷サービスを提供している。ミマキはすでに3Dプリンターを提供しており、主にモデルやプロトタイプの製作に使用している。

応用の可能性

ほんの数年前までは、プロトタイプの製作や、特殊な治具や取付具の製作が主な市場機会であった。最終用途の部品を小ロットで生産する機会もあったが、デジタル印刷の黎明期と同様、小ロットでは従来の製造業に価格面で対抗できるほどの数量がなかった。しかし、デジタル印刷に見られるように、機械はより速く、より効率的になったため、特にスペアパーツや少量しか交換する必要のない部品については、積層造形が費用対効果の高い選択肢と見なされるようになってきている。

同時に、3Dプリントできる材料の種類も大幅に増え、低価格化と機能性の向上につながった。これには、剛性と柔軟性の両方を備えた多くの種類のプラスチックが含まれ、重量比に対する高い強度や、熱や特定の化学薬品に対する耐性など、さまざまな特性を備えたエンジニアリンググレードがあります。その他の素材としては、ゴムや木材ベースのフィラメントもある。近年では、バインダージェッティングのためのインクジェット技術の利用拡大が主な要因となって、金属印刷市場の開放も見られるようになった。これは、粉末状で供給される造形材料をベッド上に広げ、バインダー液を必要な場所に正確に噴射して、粉末の一部を固まりにして固形層を形成するものである。この工程を一度に1層ずつ繰り返し、対象物を作り上げていく。この技法は、金属だけでなく、さまざまな素材に使用できる。

比較的単純なアプリケーションのひとつに金型の製造があり、3Dプリンティングは従来の方法よりもはるかに迅速でコスト効率が高い。この分野が魅力的なのは、純粋に優れた解決策を提供できるからということもあるが、製造される最終部品が従来と同じであるため、その部品にさらなる認証が必要ないからでもある。鋳型にはさまざまな種類があり、砂型鋳造は特に人気がある。富士フイルムディマティックスは、金属バインダージェットと同様に、砂型鋳造用の鋳型を印刷することに特化した新しいプリントヘッドを発表した。スターファイアSG1024 L3Fは、これらの用途で一般的に使用されるアグレッシブなバインダー液に対応するように設計されている。

もう一つの成長市場は衣料品で、3Dプリンターは特注ボタンの作成に使用されている。ストラタシスは、テキスタイル市場に特化した3Dプリンター、J850 Techstyleのデモを行った。これはロゴに使用でき、複数の色でテキストやグラフィックを含めることができる。TechstyleはPolyjetプリンターで、樹脂材料を噴射し、紫外線を照射して重合させる。コットンやデニムなどの衣類や、ハンドバッグなどのアクセサリーにプリントできる。

スペアパーツの製造に3Dプリンターが使われている例はたくさんある。チルターン鉄道は、旅客列車の座席の交換部品を3Dプリントしました。アームレストやグラブハンドルなどの部品は、鉄道業界の防火・防煙・毒性基準に適合したUltem 9085樹脂を使用し、Stratasys Fortus 450mc FDMプリンタで製造されました。

別の例では、ガーデン家具を販売するドイツのブランド、シエナ・ガーデンが、オンデマンドでスペアパーツを3Dプリントしている。問題のスペアパーツは、主にプラスチック製のフットキャップやジョイントのようなもので、壊れたり消耗したりする。これらの部品は小さく、少量であれば比較的安価にプリントできるため、オンデマンドでプリントすれば、倉庫に保管する在庫管理コストを削減できる。これと同じ議論、つまり在庫管理コストの削減が、書籍印刷のデジタル化を推進し、ラベルやパッケージのデジタル印刷の成長の背景にある。

商業印刷市場から見ると、アディティブ・マニュファクチャリングは、デジタル印刷市場からまだ約20年遅れている。当時、商業印刷業者はゼロックスのiGenやコダックのNexpressのようなデジタル印刷機を導入し始めたばかりであり、大判印刷業者は、まだロールフィード溶剤機が支配的だった市場で、UVフラットベッドの利点に目覚めたばかりだった。実際的には、デザイナーやメーカーは、3Dプリントを短納期生産の選択肢として検討し始めたばかりということになる。今後10年ほどの間に、専用の生産ラインを設置する必要がなくなるため、3Dプリンティングは製造業を一変させるだろう。現在、プリント・サービス・プロバイダーがそうであるように、さまざまなタイプの組織や用途に対応できるビューローに門戸が開かれることになる。