米国原子力業界における積層造形技術の活用


著者:
多原 竜輝
発刊日:
公開日:
カテゴリ: 解説記事

概要

1.3Dプリンティングと積層造形技術の歴史 2012年 10月 2日、当時 WIRED誌の編集長を務め、現在 3D Robotics社の CEOである Chris Andersonが、後に世界的なベストセラーとなる著書「 Makers: The New Industrial Revolution」(Crown Business社)を発行した [1]。上記の著書にて Chris Andersonは誰もが製造者になれる「新産業革命」という概念を打ち出し、関連する技術として 3Dプリンティングとよばれる技術が注目を集めるに至った。 3Dプリンティング技術の歴史は 1980年代にまで遡る。1980年、名古屋市工業研究所にて当時研究員であった小玉秀男氏が光造形法とよばれる手法を用いた世界で初めての 3Dプリンティング装置を発明し、特許(特許昭 56-144478:立体型作成装置)の出願を行った [2]。しかしながら審査請求が行われず、期限である 7年が超過したため当該の特許は失効した。 その後 1984年に米国の Chuck Hullが小玉氏の発明と同じ技術である光造形法を用いた装置の特許を出願し、1986年に世界で最初の 3Dプリンティング企業である3D SYSTEMS社を設立、 1987年に世界で初めて 3Dプリンティング装置の商品化を行い販売が開始された [3]。 3Dプリンティング技術は、上記の 3D SYSTEMS社と、現在 3Dプリンティング市場にて最大のシェアを誇るStratasys社の活躍により、光造形法以外の様々な技術が生み出され、その技術は洗練されていった。 積層造形技術という言葉が初めて提唱されたのは 2009年のことである。米国材料試験協会である ASTMは F42委員会と呼ばれる専門の委員会を設立し、 3Dプリンティング技術を含めた「積層を繰り返し付加していく加工」を積層造形( Additive Manufacturing, AM)と定義した [5]。また、積層造形の 7種類の分類を決定し、ISO 52900として規格が定められた。この 7種類の分類を表 1に示す。 3Dプリンティング技術や積層造形技術は、かつては RP(Rapid Prototyping)装置と呼ばれていた。これは積層造形技術に使用できる材料に強い制約があったことや、そもそも積層造形技術自体が未熟なプロセスであったため、強度や耐久性に問題があり、主に試作用途が中心であったためである。 一方で、現在積層造形技術は RM(Rapid Manufacturing)装置として脚光を浴び始めている。これは 3D Systems社や Stratasys社他様々な企業の研究開発努力によって使用できる材料の幅が広がり、そしてプロセスの進化が伴ったことにより、部品・製品の生産や生産のツール(型、治具)への活用が始まったためである。特にこの RMとしての積層造形技術の市場が世界的に大きくなりつつある。


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