3D プリンティングの機会

Nessan Cleary は、3D プリンティング テクノロジーで得られる現在の機会を共有します。

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たことがわかります。その結果、プリント サービス プロバイダーは、この市場がビジネスを多角化する実行可能な機会を提供するかどうかを評価しやすくなりました。ほとんどの印刷会社が 3D プリンティングに移行するために必要なスキルを備えている必要があることに疑問の余地はありませんが、ほとんどの印刷会社が自問しなければならない疑問は、そのプリンターがどのような種類のものなのかということです。

これは、3D プリンティングが新しいテクノロジーから完全な積層造形市場分野に進化したためです。同時に、印刷技術、特に大判分野は現在、多くの産業分野で広く使用されています。そのため、自分たちを主に印刷業者として捉えている印刷業者は、グラフィック アートにおける 3D 印刷の機会が限られていると感じるかもしれません。


しかし、産業用印刷にもっと関与している企業は、積層造形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ことに気づくはずです。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、すでに積層造形のバンドワゴンに飛び乗っています。

たとえば、HP は、自社のグラフィックス プリンタで使用されているものと同じサーマル プリントヘッド技術をベースにした一連の 3D プリンタを開発しました。さらに、HP は自社の 3D プリンターを使用してラテックス プリンターの部品を製造しています。リコーは多数の 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ます。ミマキはすでに、主にモデルやプロトタイプの製作に使用される 3D プリンターを提供しており、食品自動販売機の開発に 3D プリントを使用することも検討しています。

潜在的な用途

ほんの数年前までは、主な市場機会は、特殊な治具、フィッティング、治具の製造と並行してプロトタイプを作成することでしたが、これらに対する需要は今でも十分にあります。最終用途部品の短納期を生産する機会はいくらかありましたが、デジタル印刷の初期の頃と同様、短納期では価格設定で従来の製造に対抗できる量が不足しています。しかし、デジタル印刷で見てきたように、機械の速度と効率が向上したため、特にスペアパーツやコンポーネントの場合、積層造形が費用対効果の高い選択肢として見られるようになり、稼働時間も徐々に増加しています。少量ずつ交換する必要があります。

同時に、3D プリントできる材料の範囲が大幅に増加し、価格の低下と機能の向上につながりました。これには、硬質と柔軟性の両方のさまざまな種類のプラスチックが含まれており、高い強度対重量比、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で入手できます。他の材料には、ゴムや木ベースのフィラメントなどもあります。近年では、主にバインダー噴射用のインクジェット技術の利用拡大により、金属印刷市場の開拓も見られています。ここでは、粉末状で供給される造形材料をベッド上に広げ、必要な場所にバインダー液を正確に噴射して、この粉末の一部を凝集させて固体層を形成します。このプロセスは一度に 1 層ずつ繰り返され、オブジェクトが構築されます。この技術は、金属だけでなくさまざまな材料にも使用できます。


比較的単純な用途の 1 つは金型の製造で、3D プリントは従来のほとんどの方法よりもはるかに迅速でコスト効率が高くなります。これは、真に優れたソリューションを提供するという理由の 1 つだけでなく、製造される最終部品が従来の方法で製造されたものと同一であるため、これらの部品に対して追加の認証が必要ないため、取り組むのに魅力的な分野です。さまざまな種類の型がありますが、砂型鋳造が特に人気があります。 Fujifilm Dimatix は、砂型鋳造および金属バインダーの噴射用の金型の印刷を特に目的とした新しいプリントヘッドを発表しました。 Starfire SG1024 L3F は、これらの用途で通常使用される強力なバインダー液に対処するように設計されています。

もう 1 つの成長市場は衣料品で、オーダーメイドのボタンの作成に 3D プリンターが使用されています。 Stratasys は、特にテキスタイル市場をターゲットとした 3D プリンタ J850 Techstyle をデモンストレーションし、エンボス デザインをテキスタイルに直接印刷できます。これはロゴに使用でき、複数色のテキストやグラフィックを含めることができます。 Techstyle は、樹脂材料を噴射し、紫外線を当てることで重合させる Polyjet プリンタです。綿やデニムの衣類などの衣類や、ハンドバッグなどのアクセサリーに印刷できます。

スペアパーツの製造に 3D プリンターが使用されている例はたくさんあります。チルターン鉄道は、旅客列車の座席に 3D プリントされた交換部品を導入しています。アームレストやグラブハンドルを含む部品は、鉄道業界の火災、煙、毒性基準に準拠した認定を受けた Ultem 9085 樹脂を使用し、Stratasys Fortus 450mc FDM プリンターで製造されました。

別の例では、さまざまなガーデン家具を販売するドイツのブランド Sienna Garden が、オンデマンドでスペアパーツを 3D プリントしています。問題のスペアパーツは、プラスチック製のフットキャップやジョイントなど、破損したり摩耗したりするものがほとんどです。これらの部品は小さく、少量で印刷するのに比較的安価であり、オンデマンドで印刷すると、倉庫に保管する在庫管理コストが節約されます。在庫管理コストの削減という同じ主張が、書籍印刷のデジタルへの移行を推進し、ラベルやパッケージのデジタル印刷の成長の背後にあります。

商業印刷市場の観点から見ると、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よりもまだ約 20 年遅れています。当時、商業印刷会社は Xerox iGen や Kodak Nexpress などのデジタル マシンを導入し始めたばかりで、まだロールフィード溶剤印刷機が独占していた市場において、大判プリンタは UV フラットベッドの利点に目覚めたばかりでした。実際的に言えば、これはデザイナーやメーカーが、短期間の生産のオプションとして 3D プリントを検討し始めたことを意味します。専用の生産ラインを設置する必要がなくなるため、今後 10 年ほどで製造業が変革されるでしょう。そのため、現在印刷サービスプロバイダーが行っているように、さまざまなタイプの組織やアプリケーションに対応できるビューロークスへの扉が開かれています。