3Dプリンターって何? *分かりやすく、5分で解説

社会、ビジネス

こんにちは、たけちよです🐶

このブログでは、この先の変化の激しい時代において、全ての世代のビジネスマンにはもちろんのこと、特にX世代にあたる40歳以上の方々は知っておかないといけない知識や考え方をできる限り分かりやすく、短い文章で発信しています。

このブログで大枠を掴んでから、他のサイトや書籍などで理解を深める、というような使い方をしてもらえればと思います。

今回は、この先の物流や医療の分野で特に活躍が期待されている、3Dプリンターについてのお話をします。

3Dプリンターって?

3Dとは立体のこと、プリンターは印刷機なので、立体印刷機と訳すことができます。

つまり、平面ではなく、立体を出力する装置が3Dプリンターです。

既に1980年代から開発や実用化がされてきましたが、当時は値段も高く、特殊な制御が必要だったため、普及しませんでした。

普及が進んだのは2000年以降です。。

その頃から一般家庭でも数万円で3Dプリンターを買えるようになってきました。

最近では、自宅にある3Dプリンターでオリジナルのスマホケースやフィギュア、プラモデルを作成する人も増えてきました。

素材で多いのは、ナイロンなどの樹脂ですが、金属や木材、石、細胞を使うこともあるようです

同じものをたくさん作るのではなく、特殊なものを一つだけ作る時に便利、という特徴があります。

これまでは工場や職人にしか作れなかった「ものづくり」が3Dプリンターがあれば、どこでも手軽に作れるようになってきました。

先々は、自分に合ったサイズやオリジナルの洋服をネットで購入すると、工場にある3Dプリンターが自動的に作って、送られてくる時代がやってきます。

同じ型&大量生産という考え方が変わり、在庫が余るようなことがなくなり、個々人のニーズに合った商品を届けることができるようになります。

3Dプリンターの仕組み

紙の上に絵や文字を印刷する場合は、インクを付着することで印刷します。

紙に染み込んだインクだけを取り出せば、極薄い層をなしています。

3Dプリンターの仕組みは、インクの代わりにプラスチックなどの素材で薄い層を作り、紙に染み込ませないで、素材だけで何百枚、何千枚と積み重ねて立体を作っていきます。

このような仕組みを積層造形と言います。

しかし、3Dプリンターと素材があるだけでは、立体を作ることはできません。

作りたいもののイメージが必要です。

一種の設計図になりますが、イメージを3Dプリンターに読み込ませるデジタルデータ形式で「3Dデータ」と呼ばれます。

画像ソフトなどで自分で作ることもできますし、3Dスキャナーがあればその装置で読み取って3Dデータに変換することもできます。

知識や技術がなくても、今は3Dデータを公開しているサイトもあります。

素材と印刷の方式

素材は、これまでお話ししたように、プラスチック、金属、木材、石、食材、細胞まで様々にあります。

これほどまでに様々な素材が使えるのであれば、作れるものも様々です

印刷方式は大きく3つあります

【1】熱溶解積層方式

熱で溶かした素材をノズルから押し出し、それを冷やして固めながら積み上げる方式です。

ノズルが複数付いているモデルなら、素材の色を変えてフルカラーで造形することができます。

コストも安く、3万円程度で購入できます。

デメリットとしては、素材を積み上げる層の断層が目立ちやすく、滑らかな表面を作れません。

【2】光造形方式

紫外線で硬化する液体の素材を満たした浴槽にレーザーを使って、光を照射することで造形する方式です。

レーザーを使って一層ずつ細かく造形していくので、細かい形状の造形や、表面が滑らかな造形をすることが可能になります。

ただ、デメリットとしては、複数の素材で印刷することができないのと、紫外線で硬化する素材のため日光に当てすぎると劣化してしまうことがあります。

最近だとこの方式でも安くなり、3万円程度で購入できるようになってきています。

【3】インクジェット方式

熱溶解積層方式と光造形方式の両方を組み合わせたものです。

この方式は一般的なプリンターと同じようにインクジェットで素材を飛ばして積んだ後に、紫外線を当てて硬化させることで造形していきます。

かなり細かい造形が可能になりますが、プリンター自体の価格が高いので、現在は企業向けのプリンターとして使用されることが多いです

3Dプリンターの未来

3Dプリンターの性能が大幅にアップすると様々な革命が起こりますが、ここでは2つご紹介します

【1】物流革命

ネット通販の普及により、配送の増加が問題となっていますが、配送先に3Dプリンターがあれば、情報回線を使って、3Dデータを送るだけで良くなります。

また、冒頭お伝えしたように、「購入→製造→郵送」が大幅に速くなるので、極論在庫管理が不要になり、これまでのような在庫を抱え、売れなかったら廃棄ということがなくなります。

その他では、地上から400キロの上空にある国際宇宙ステーションで必要になったモノがあれば、3Dプリンターがあればデータを送れば宇宙で作れます

このように物流でのスピード、コストダウンが大幅に進みます。

【2】医療革命

手術の前にCTで撮影した患者の臓器データから本物そっくりの立体模型を作って医師が予めシミュレーションすることでできるようになりますので、患者にあった手術を考えたり共有することで手術時間の短縮や、成功率が上がります。

また、模型ではなく、本物の臓器を3Dプリンターで作って移植する研究も進められています

最後に。

どうでしたか?

「3Dプリンター」という名前だけは聞いたことがあるという人はいるかもしれませんが、これだけの可能性を秘めていることを知っている人はそう多くないと思います。

A I、ビッグデータ、IOT、ロボット、量子コンピュータ、6G、3Dプリンターなど、これらが進んでいくと私たちの環境は大幅に変わっていきます。

これからの20年は、これまでの120年に匹敵するほどの革命が起きると言われています。

今のビジネスマンの70%の仕事がなくなり路頭に迷うとも言われています💦💦

IT知識や経験は必須です💪

1日30分でも良いので、幅を広げる習慣をつけていきましょう😃

では、また。。

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