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Markforgedブログより:3Dプリンターの動向2019


■3Dプリンティングの動向2019
2019年は3Dプリンティング業界にとって大きな年です。
機械革新と広範囲のシステム実装から2年後、製造環境を根本的に変える3Dプリンターの機能について疑う人はほとんどいません。そして、その信頼とともに多くの新しい疑問が生じます。3Dプリンターはどこにぴったり合っているのか、そしてどのような機械や技術にに最も大きな影響があるのか?この記事では、3Dプリンターの4つのトレンドとそれらが業界に与える影響について詳しく説明します。

2019年の3Dプリンターのトレンドは?
1.手頃な価格の機械か、大量生産用の機械か、金属3Dプリンターの分岐点
2.金属3Dプリントシステムの急増
3.バインダージェッティング方式の初の試み
4.製造分野におけるグレードの高いプラスチックを合成したプリンティングの拡大

■金属プリンターの分岐点
3年前までは、実装にかかるコストが50万ドル未満の金属3Dプリンターはありませんでした。実際には、ほとんどの金属3Dプリンターは、購入、設置、サポートを含むコストは100万ドルを超えています。これらの機械のほとんどはSLM方式で、高出力レーザーと粉体管理システムが必要なプロセスを使用しています。
このような大型で高価、サポートが難しい機械は、大企業の最新の実験室に設置され、試作品または研究段階の物のプリントに使用されます。


出典:3Dプリンティングメディアネットワーク

ここ数年の間に、金属プリンターの利用に関して2つの大きな変化がありました。
第一に、多くの企業がより手頃な価格の金属プリンターを発売して(10万ドルから20万ドルのスタートアップコスト)参入の経済的障壁が減り、より多くの企業がより幅広い種類のアプリケーションに投資できるようになりました。
第二に、GE Additive(2社の3Dプリンタ会社の買収)やHP(自社のバインダージェッティング方式プリンタの開発)のように、企業が実験して大規模な積層造形を実行することに成功しましたが、最終部品を大量生産するためには、数億から数十億の投資が必要です。
金属3Dプリンタの拡散、生産のための金属アディティブマニュファクチャリングの活用という、これら2つの異なる目標を掲げて将来を見据えています。

■金属3Dプリンターの拡散と試験
売上高の前年比79%増となり注目を集めています。2018年のデータはまだありませんが、2016年に販売された983台のメタルプリンタから2017年に販売された1,768台へと急増しています(Wohlers Report 2018出典)。
より手頃な価格の機械と一致して、金属のますます広範囲の採用を示唆しています。2019年には、3年前には存在しなかった技術を利用した多種多様な企業が、何千もの金属3Dプリンター(Metal Xを含む)が出荷される予定です。顧客の手元に金属3Dプリンタの数を増やすことは、業界にとって明らかに素晴らしいことです。

ただし、意識を超えた最も重要な第3の利点があります。それは、仕様と試験です。
現在、3Dプリンターの機能と現実との間には、大きなギャップが生じています。
2019年はこれらを保証する立場として、最も役に立つ技術、およびアプリケーションを切り離すのに役立ちます。浸透するとともに市場の飽和があり、2019年はこの市場は世論によって判断される年です。

■バインダージェッティング方式の最初の試験
大量生産が可能な金属3Dプリンタは、長年にわたりアディティブマニュファクチャリングの難点でした。
いくつかの技術は大量生産の未来として、長年騒がれてきましたが、それに続くものはありませんでした。
プラスチック製の3Dプリンターは一般的で、驚くほど紙(2D)のプリンター似た技術であるバインダージェッティング方式に期待する人はほとんどいませんでした。金属の分野でも新しい技術ではありません。
あるベンダーは何年もの間バインダージェッティング方式の金属プリンターを販売しています。
しかし、焼結プロセスの正規化、プロセスの改善、およびHPの参入により、今やそれが次の大きな課題となっています。


出典:Additively.com

バインダージェッティング方式の最大の利点は、シンプルで低エネルギーのプロセスです。
レーザーを使用して金属粉末を熱融着させる代わりに、標準的な紙プリンターにおけるものと同様のインクジェットシステムから堆積させることができるポリマーバインダーを利用します。このプロセスは高速で、バッチ焼結可能な多くの部品が得られます。

実際には、バインダージェッティング方式は、製造業に本格的に関連してくるのは数年先です。
幾つかの大きな問題があり、もし開発者がこれらに答えることができれば、そこにたどり着けます。
スケールでの焼結は可能ですか?プリンタの信頼性、部品の精度はどれくらいですか?
これらの機械の形状および部品サイズの制約は?そして最後に、どれくらい速くできますか?など。限界はありません。

高強度3Dプリンターは広く受け入れられており、他の新技術と同様に、3Dプリンターでは、以下のような明確なハイプサイクルが発生しました。


出典:Blockchainreview.io

ハイプサイクルの始まりが2009年(最初の安いプリンタが利用可能になったとき)であった場合、「幻滅期」は2014年から2015年頃の時期でした。

多くの製造会社やエンジニアリング会社は、製造の最終的な未来として賞賛される技術を統合しようとしましたが、材料が限られていること、部品の品質が悪いこと、そして信頼性が低いことに気付きました。それから何かが変わりました。
過去4年間で、強力で丈夫で耐薬品性や耐熱性のある素材が3Dプリンターで製造可能になり、以前のものよりも信頼性が高く正確になりました。Markforged Mark TwoやX7は (どちらも2016年に発売されましたが、X7はもともとMark Xとして知られていました)3Dプリンターが製造において重要な場所であることを証明し数千人に認識されました。

今はどの段階でしょうか。今は「回復期」のどこかにいるように思えます。
まだまだたくさんの新しい機械や材料を開発し、新しいアプリケーションを探求する必要がありますが、3Dプリンターが世界中のデザイナー、エンジニア、製作者のレパートリーの生産的なツールになったことは明らかです。今の大きな問題は、それをさらにどれだけ進められるかということです。私たちは生産性のプラトーに近づいているのでしょうか、それとももっと多くのイノベーションがあるのでしょうか。
私たちMarkforgedは、これは始まりにすぎないと固く信じています。

金属プリンターに興味はありますか?詳しくは、Metal Xをご覧ください。