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モノ作りに革命を起こす3Dプリンター!意外と知られていないその仕組みとは

記事作成: 和田 有紀子   記事編集: 和田有紀子 | Innovation |2014.05.13

◆どっちがホンモノ!?見分けがつかないくらい精巧な3Dプリンターの実力

下の2枚の写真を見てください。

それぞれ、どちらかがホンモノで、どちらかが3Dプリンターで作ったものなのですが、あなたは見分けることができますか。

3Dプリンター3

3dプリンター4

正解は、どちらも右がホンモノで、左が3Dプリンターで制作したもの。クッキーなんて、あまりにも精巧で一瞬迷ってしまいますよね。データさえあれば、あらゆるものを造ることができる3Dプリンターは“自分自身”をも造ってしまいます。RepRap という3Dプリンターは、本体に使われるプラスチックをRepRap自身が造形して、子供、孫と自己増殖していくことができます。また、プラモデルがお好きな方は、設計図さえ手に入れば、3Dプリンターを1台買って自分でパーツを造る方が後々お得かもしれませんね!

3dプリンター5

◆3Dプリンターで作られた銃の威力とは

5月8日、3Dプリンターで作った拳銃5丁を保持しているということで川崎市の職員が逮捕されました。夢の機械と言われていた3Dプリンターでこのような使われ方がするとはと、みなさんも驚いたのではないでしょうか。とは言っても所詮形だけのもので、大した威力はないのでは?と思ったみなさん、侮るなかれ。警察の調べによると、押収された5丁の拳銃のうち2丁は、厚さ2.5ミリのベニヤ板をも貫通するほどの威力があったとのこと。

法規制の可能性が高まる一方で、容疑者が供述しているように、「何を作ろうと個人の自由」という考えも完全には否定できない。今後更に物議を呼びそうな3Dプリンターに要注目です。

◆発明者は実は日本人!?3Dプリンターの歴史

日本のメーカーでも最近になってようやく製造が盛んになってきましたが、3Dプリンターの本家はアメリカです。その背景には3Dプリンターの発明者が関係しています。

3Dプリンター、最初の発明者はなんと日本人!小玉秀男さんという三次元物体の造形を研究する研究者が1980年に最初の特許出願をしました。とは言っても、小玉さん、審査請求を忘れて留学してしまったため、特許権を取得していません。よって、現在一般に発明者と言われているのはチャック・ハルというアメリカン人技師。1986年に特許を取得し、アメリカで初の3Dプリンター会社を立ち上げました。

今のところ10年ほどアメリカに遅れを取っている日本ですが、日本の技術を持ってして3Dプリンターが今後ますます普及・革新していくのが楽しみです。

◆モノ作りに革命!3Dプリンターの仕組みとは?

ここまで3Dプリンターの魅力や歴史をお伝えしてきましたが、そもそも3Dプリンターの仕組みはどうなっているのでしょうか。

どのような仕組みにおいても、基本的な動作の原理は、1回に1μm~数μm(1μmは1mmの1000分の1)の断面形状を形成し、これを積み上げていくことで少しずつ立体を造形するというもの。主な製造方法としては、「熱溶解積層方式」「インクジェット方式」と「光造形方式」の3種類があります。

熱溶解積層方式は、溶解させた樹脂を押し出しながら少しずつ積み上げて立体物をつくる方法で、インクジェット方式は、細かい粒子にした樹脂を噴射し、紫外線照射で固めながら、樹脂を何層にも重ねて立体物をつくる方法。光造形方式は、紫外線があたると硬化する特殊な樹脂に紫外線を照射し、樹脂の表面に部品の断面を描いて硬化させ、この作業を何度も繰り返して硬化させた層を積み重ねて立体物を造る方法で、最も完成度が高いのが特徴です。少しわかりにくいですが、興味ある方はぜひ研究してみてくださいね。

◆大学でも導入!課題を3Dプリンティングするのが当たり前になるかも?

2013年4月に慶應義塾大学湘南藤沢キャンパスの図書館に、4台の3Dプリンターが導入されました。手続きさえすれば誰でも気軽に使えるということもあって導入以来、学生が空き時間を利用して思い思いのものを造っているようです。SFCでは、自主的な学生コミュニティとして「3Dプリンターで遊びまくる」という集まりが形成されているようで、3Dプリンティングに取り組む足がかりになるものとしてファン数も増えてきている模様。

アメリカでは小学校でも導入されている3Dプリンターも、日本での普及はまだまだ。それでも、近い将来レポートを出すような感覚で、3Dプリンターでプリントアウトした作品を提出するようになるのかもしれませんね!

 

(記事作成:和田 有紀子   記事編集: 和田有紀子

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