低価格3Dプリンターの低いクオリティ
3Dプリンターの代表的な技術がFDM方法だ。FDMとはFused Deposition Modelingの略で、樹脂を溶かして1層ずつ積み重ねて成形する手法になる。もともと3Dプリンターメーカーのストラタシスが保有する特許であったが、2009年に特許が切れ、様々な低価格の3Dプリンターが世に送り出されている。
代表的なのがMakerBotやReprap、3Dsystemsが提供するCubeシリーズなどで、1台あたり10万円から40万円、50万円程度の価格で販売されている。こうしたデスクトップタイプの3Dプリンターは多くの人々に3Dプリント技術を広めるきっかけともなっているが、まだまだ本格的に普及するに至っていないのが現状だ。
その理由として価格やクオリティ、品質、造形スピードなど、様々な要因があるが、とりわけ成形クオリティに関して言えば多くの課題が残る。
上記で述べた通り、FDM方式の低価格3Dプリンターは樹脂を何層にも積み重ねて成形することから、完成品にはあからさまな樹脂の層が目立つ。実際に最終品として使えるレベルにも至っていないし、ましてや販売などできるレベルではない。まだまだ試作品の模型としてしか使用ができない現状にある。
こうした成形レベルのクオリティは各社が研究開発により精度を高めようとしているが、新たな取り組みが登場している。本日は低価格なFDM3Dプリンターの精度を飛躍的に高める取組「Topolabs」をご紹介。
層が目立つ低価格3Dプリンターの成形物
射出成形並のクオリティに近づける
「Topolabs」はどのようにFDM3Dプリンターのクオリティを高めるのだろうか。それは新たな3Dプリンターを開発することでもないし、既存のFDMプリンターのハードウェアを改良することでもない。それは専用のソフトウェア技術によって精度を飛躍的に高めることができるという取り組みで、現在開発中の状況だ。
詳しいソフトウェアの方法は明かされていないが、単純に1層ずつ積み重ねるFDM方式に対して、平面上に3方向の軸から新たに積層を追加する仕組みのようにも見える。この新しい技術に関する特許は取得済みだが、現在開発資金の調達を行なっている最中。これによりこれまでのFDM方式が大幅に改良されるようになるという。
独自の「リベット」技術によって、完成度は射出成形で作られたパーツ並みの精度に近づけることができる。ちなみに下記は「Topolabs」が公開している動画だ。
「Topolabs」動画。最後に比較が見れる
「Topolabs」との比較
「Topolabs」で再現した精度の高い生成物
「Topolabs」によって改善される点
- 強度：従来のFDM方式とは比べ物にならないほど強化する
- 柔軟性：薄くて柔軟な構造体が生成可能。ABS樹脂、PET、ナイロン等、あらゆる材料に対応
- 層の密度：特許出願された「リベット」技術で層の密度を強化できる
まとめ すべての低価格3Dプリンターに適応させる汎用性
この「Topolabs」の目的は、低価格でクオリティの低いFDM3Dプリンターの精度を向上させて、世界中に多くのスタートアップ企業を増やすことが目的だ。そのため、将来的には全てのFDM方式を採用する3Dプリンターに適用させる考えを持っている。ビジネスモデルとしてはクラウド上で使用し、ライセンス契約料を支払うというAdobeのような方法を想定しているという。
現在は開発にむけての資金調達を行なう予定とのことだ。キックスターターなどのクラウドファンディングでも調達を計画するとのことで今後の展開に期待が持てそうだ。安価なデスクトップタイプの3Dプリンターは現在は学校などの教育機関や、デザイン事務所などでの使用がされているがまだまだ広く普及するには至っていない。しかし、上記で述べたデスクトップ3Dプリンターの課題、クオリティや造形スピードなどは飛躍的なスピードで解決されつつある。
今後の展開が楽しみな技術革新だと言えよう。
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