3Dプリンティングが普及するにつれ、大判プリンターはこの技術をどのように活用できるのでしょうか？

 

プリント・サービス・プロバイダーは、従来、自由に使える印刷機器によって、提供できるアプリケーションを決定してきた。しかし、この厳しい時代には、他の設備に投資し、他のアプリケーションに多様化することは理にかなっている。一見すると、3Dプリンティングは、大判プリンターの運用に慣れている印刷会社にとってはかなり無理があるように思えるかもしれないが、大判プリンターを製造している多くのベンダーが、3Dプリンティングにも進出していることを覚えておく価値がある。

これにはミマキやHPなど様々な企業が含まれ、マッシビットのようにワイドフォーマット部門出身の研究開発チームを擁する3Dプリンターベンダーも数多く存在する。基本的なコンセプトはかなり似ている。造形物を必要な場所に正確に落とすという点では、インクジェットがインクの滴を適切な場所に配置するのと同じだ。プリプレス工程をマスターするのは、最新のプリンターRIPほど難しくありません。印刷キューにジョブをプッシュするのは、印刷工程に関係なく同じですし、ほとんどの大判プリンターは、プリンターハードウェアの定期メンテナンス手順に従うことの重要性を理解しています。

Caption:このディスプレイは、2016年に開催された前回のDrupaショーで壁を突き破った象の後ろ半分を、Massivit 3Dプリンターでプリントしたものだ。 ©Nessan Cleary

大判サービスプロバイダーが3Dプリントを活用するには、基本的に2つの方法がある。1つは既存のサービスを強化すること、もう1つは新しいビジネスを開発するために利用することである。

では、大判グラフィックに3Dプリントをどのように活用できるのだろうか？1つの明白な出発点は、他の平面的なグラフィック・ディスプレイに3D要素を追加し、壁や看板から本当に目立つ人目を引くディスプレイを作成することかもしれません。このバリエーションとして、インタラクティブ・ディスプレイにテクスチャ要素を追加したり、ナビゲーション・サインに点字レタリングを追加したりすることが考えられます。また、小売店の店頭に特注のレタリングやロゴを制作することもできる。つまり

電話ケースにグラフィックを印刷するなど、平らでない物体に装飾を施そうとしたことがある方なら、印刷のために物体を固定する治具を作成することがよく役立つことをご存じでしょう。通常、対象物の種類ごとに特注の治具が必要になります。このような治具は、3Dプリンターで簡単に印刷できる。実際、ミマキは3Dプリンターの1つである3DFF-222を、この目的に特化した小型フラットベッドと一緒に販売している。

同様に、すでにテキスタイルのプリントに携わっている人なら、衣料品市場で3Dプリントへの関心が高まっていることも知っておくべきだろう。これには、衣服の装飾だけでなく、ボタンなどのアクセサリーのプリントも含まれる。あるいは、ランニングシューズのソールのような機能的な部品も含まれるかもしれない。

新規事業

第2の選択肢は、新しい付加製造アプリケーションを開発することによって、プリントショップを多様化することである。良い出発点は、既存の顧客と話し、3Dプリンティングが満たすことができる他のニーズがあるかどうかを尋ねることです。

例えば、リアルなプロトタイプや機能的なプロトタイプを作成することも含まれる。ほとんどの3Dプリンターは一度に1つの材料しかプリントできないため、ほとんどのオブジェクトはくすんだグレーか黒の仕上がりになるのが普通です。しかし、Mimaki 3DUJ-2207やStratasys J55のようなフルカラープリンターもあり、製造に着手する前に完成品の外観を模倣するために日常的に使用されています。

キャプションミマキは、リアルなモデルやプロトタイプをプリントできるフルカラー3Dプリンター3DUJ-2207を開発した。 ©Nessan Cleary

3Dプリンティングのもうひとつの一般的な用途は、金型製作である。これは、完全に新しい製造ラインに投資する前に、製品の実行可能性をテストするためかもしれない。しかし、新車にディーラーバッジを付けるなど、特定の問題を解決するためにメーカーがオーダーメイドのツールを使用した例もある。アメリカの宇宙機関NASAは、国際宇宙ステーションでレンチをプリントアウトし、緊急事態に対処するための工具を製造できることを実証した。

このバリエーションとして、金型を3Dプリントする射出成形があります。これにより、オーダーメイドの金型を製作する時間とコストの両方を節約することができ、部品は従来の成形工程に固有の強度やその他の特性をすべて維持することができます。

技術的考察

3Dプリンターには多くの種類があります。幸いなことに、アドバイスや技術サポートをしてくれる専門店がたくさんあります。大まかな目安としては、Fused Filament Fabrication（FFF）、Fused Deposition Modelling（FDM）としても知られるFused Filament Fabrication（FFF）が良い出発点となるでしょう。これらのプリンターはプラスチック・フィラメントを使用し、安価なデスクトップ・モデルから高性能なベンチトップ・マシンまで様々です。次のステップアップは、フォトポリマーVATまたはStereolithograpyプリンターで、一般的にコストは高くなりますが、より特殊な材料を使用し、非常に高精細なパーツを作ることができます。

 

キャプションMakerbotは、ナイロンカーボンファイバー素材をプリントできるバージョンを含む、デスクトッププリンターのMethodシリーズを販売している。

どのプリンター技術を選ぶにせよ、主な検討事項は印刷できる素材であり、それによって提供できるアプリケーションの範囲が決まります。よりエキゾチックな素材、特に金属やセラミックを扱えるマシンは、より高価になります。しかし、さまざまなプラスチックの幅広い選択肢があり、中にはナイロンや炭素繊維で補強されたものもあります。ABSのような硬質プラスチックだけでなく、ゴムのような熱可塑性プラスチックもある。一部のメーカーは、自社が供給する素材に限定してマシンを製造していますが、市場はよりオープンなアプローチを求めているという認識が高まっています。しかし、用途によっては、引張強度や耐熱性など、使用する材料を決定する特定の特性が要求されることもあります。

もう1つの問題は、造形サイズ、つまりオブジェクトを作成するために利用可能な領域です。選択した3Dプロセスの種類によっては、仕上げ工程が必要になることもあります。これは通常、造形に使用されたサポートリガチャーのクリーニングを意味し、余分な材料のクリーニングや、オブジェクトの外観を向上させるための表面の研磨を意味することもあります。場合によっては、バインダージェッティングのように、バインダを溶かしてオブジェクトをさらに固めるための二次焼成工程があります。

結論として、どのような用途や素材を提供したいかを注意深く研究すれば、比較的小額の出費で3Dプリンティングに足を踏み入れることができる。また、FESPAでは3Dプリンティングを取り上げた記事がいくつか掲載されているので、そこから始めるのもいいだろう。何よりも、自分のビジネスをどのように拡大できるかを考えるだけでも、常に有意義なエクササイズになる。