3D プリントの一般的な用途: 航空宇宙からファッションまで

航空宇宙や医療目的からファッションや自動車のイノベーションに至るまで、プロトタイピング、製造、カスタマイズのための 3D プリントの可能性はほぼ無限にあります。

ロンドンの ... [+] 科学博物館の展示「3D: プリンティング・ザ・フューチャー」では、3D プリンターがモデルの人物像を構築しています。 (写真提供：オリ・スカーフ/ゲッティイメージズ)

3D プリントは、コンピューター ファイルから固体の 3 次元オブジェクトを作成するプロセスです。

3D プリンティングは加算プロセスであり、プリンターが材料 (プラスチック フィラメントなど) を平らな表面に繰り返し配置します。

エントリーレベルの 3D プリンタの価格は、最も基本的なモデルで 300 ドル以上になる場合があり、印刷に慣れていない人でも、Printables や MyMiniFactory などの Web サイトで何千ものモデルを見つけることができます。

3D プリンティングは、特に印刷がより手頃な価格で普及しているため、医療インプラントや自動車部品などの専門分野で多くの用途に使用されています。

3D プリントには、患者の膝、頭蓋骨、脊椎、股関節に使用できる金属インプラントの作成など、医療業界でさまざまな有用な目的があります。 3D プリンターを使用すれば、医療機器や補綴物を低コストで作成することもできます。 歯科業界は、インプラント、クラウン、リテーナー、義歯、解剖学的モデルの作成に使用できる 3D プリンティングから大きな恩恵を受けています。 3D プリントは補聴器や手術モデルも作成でき、医師の術前計画を支援することもできます。

3D プリンターは、建築の大小さまざまな目的に使用できます。 一部の用途には、部品の作成だけでなく、建設プロジェクトのプロトタイプや建築モデルの作成も含まれます。 3D プリント建築製品に使用される一般的な材料には、コンクリート、繊維、砂、ジオポリマーの混合物が含まれます。 3D プリントは、建物全体の作成などの大規模な建設プロジェクトにも使用できます。 2016年、中国の建築会社は、マグニチュード8の地震に耐えるのに十分な厚さの壁を備えた4,300平方フィートの家を45日間で建てた。 高さ約10メートルの世界最大の3Dプリント建物は、2022年にサウジアラビアのリヤドに建設される別荘だ。

3D プリントは、衣服のデザインや作成にも使用できます。 2015 年、Danit Peleg は、完全に 3D プリンターで作られた衣料品ラインを作成した最初のデザイナーになりました。 彼女はイスラエルのシェンカル工学デザイン大学で卒業論文のためにファッション分野の 3D プリンティングを研究し、3D プリンティングは実際の生地を使用する持続可能な代替手段になり得るとミッションマガジンに語った。 オランダ人デザイナーのアイリス・ヴァン・ヘルペンも3Dプリントを実験しており、彼女のルックの一部は昨年のメットガラのレッドカーペットでテヤナ・テイラーやダヴ・キャメロンなどの著名人によって着用された。 Dior や Reebok などのファッション ブランドも、3D プリントによるウェアラブル デザインを制作しています。

教育者は 3D プリントを使用して、教室での生徒の参加を向上させることができます。 科学および工学分野の学生は 3D プリンティングを使用してプロトタイプや機械を作成でき、数学の学生は複雑な幾何学的概念の実際の視覚化を作成できます。 一部の学校では 3D プリンティングのコースも提供しています。マサチューセッツ工科大学は 3D プリンティングの基礎に関する学部コースと大学院コースを提供しており、テキサス大学とバージニア工科大学も 3D プリンティングに関する独自のコースと認定プログラムを提供しています。

2014 年、今はなきローカル モーターズは、世界初の完全 3D プリント (ダウンロード可能な) 車、Strati を製造しました。 この車の印刷には 44 時間かかり、最高速度は時速 80 マイルに達します。 しかし、3D プリントには、プロトタイプやさまざまな自動車部品の作成など、自動車製造プロセス全体を通じて他にも多くの目的があります。 2024年型キャデラック セリストクには100以上の3Dプリント部品が搭載されており、メーカーのGMは「これまでで最も技術的に進んだキャデラック」と表現しており、その車両には最も多くの3Dプリント部品が搭載されている。

自動車産業と同様、航空宇宙産業も 3D プリントを使用してプロトタイプや部品を作成できます。 3D プリント部品は軽量であるため、これらの部品は航空機の重量を軽減し、燃料消費量と飛行による環境への影響の両方を削減します。 3D プリントでは、オンデマンドで製造できるため、特定の部品を在庫しておく必要性も軽減できます。また、複数の部品を 1 つの部品に凝縮できる場合があるため、3D プリント部品の製造のコスト効率が高くなります。 3D プリントできる一般的な部品には、金属製のブラケットや固定具に加え、NASA や空軍基地で訓練によく使用される代替部品も含まれます。

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