　共同研究では「積層造形での造形パラメーターや設計形状から最終造形物の特性や形状誤差を正確かつ高効率に予測する手法」や「積層造形での造形プロセスのモニタリング、評価手法」により、特にPBF（粉末床溶融結合）方式の積層造形技術による製作に適したラティス構造の効果的な設計、製造ができる技術を検討していく。

「先進製造、設計、解析技術の応用による革新複雑構造、材料における材料科学基盤の開拓」のプロセス解析および評価フロー［クリックで拡大］出所：サイバネットシステム

　ラティス構造などの人工的な格子、多孔質材料が注目されているが、積層造形技術で製作される材料の微視構造、幾何形状に起因する構造や材料特性を正確に予測しながら、最適な設計を検討できる技術は確立されていない。また、特性の正しい評価には、膨大な時間やコストがかかる。AI（人工知能）による特性予測手法は実試験のみで、実用上十分な学習データを準備できない。共同研究では、これらの課題解決を目指す。

　JAXAは、積層造形技術による製作で信頼性の高い材料、構造に関する要素技術を確立し、それらを統合した解析技術の実現を目指す。具体的には、積層造形プロセスの熱弾塑性解析法の改良と妥当性の検証、熱弾塑性検証用の積層造形時の熱履歴モニタリング技術の構築と検証などを実施していく。

格子ラティス構造［クリックで拡大］出所：サイバネットシステム、JAXA

　東京大学は、マクロ、ミクロという異なるスケールでの物理現象を統合した解析技術を開発し、積層造形技術による「設計通りのものづくり」を目指す。具体的には、積層造形構造の結晶形態および物性評価とデータ取得、結晶形態情報に基づくバルク物性の予測手法改良と検証などを行う。

物性評価と構造評価［クリックで拡大］出所：サイバネットシステム、東京大学

　国立天文台は、熱弾塑性検証用の積層造形時の熱履歴モニタリング技術の構築、バルク物性予測検証用の試験片造形、統合システム全体のシステム検証と最適化結果の検証用プロトタイプ造形を実施していく。

　サイバネットシステムは、積層造形プロセスの熱弾塑性解析法の改良と妥当性の検証、結晶形態情報に基づくバルク物性の予測手法改良と検証、統合解析システムのシステム改良などを行う。

　今後は、要素技術群の課題を克服する手法拡張および改良により、具体的な積層材料開発に資する解析と評価技術の確立を目指す。

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コロナ禍で生まれた3Dプリンタ活用の流れが、デジタル製造を加速
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「3Dプリンタ」とは何ですか？と人にたずねられたとき、あなたは正しく説明できますか。本稿では、今話題の3Dプリンタについて、誕生の歴史から、種類や方式、取り巻く環境、将来性などを分かりやすく解説します。
「単なる試作機器や製造設備で終わらせないためには？」――今、求められる3Dプリンタの真価と進化
作られるモノ（対象）のイメージを変えないまま、従来通り、試作機器や製造設備として使っているだけでは、3Dプリンタの可能性はこれ以上広がらない。特に“カタチ”のプリントだけでなく、ITとも連動する“機能”のプリントへ歩みを進めなければ先はない。3Dプリンタブームが落ち着きを見せ、一般消費者も過度な期待から冷静な目で今後の動向を見守っている。こうした現状の中、慶應義塾大学環境情報学部准教授の田中浩也氏は、3Dプリンタ／3Dデータの新たな利活用に向けた、次なる取り組みを着々と始めている。
3Dプリンティングの未来は明るい、今こそデジタル製造の世界へ踏み出すとき
新型コロナウイルス感染症（COVID-19）の影響により、サプライチェーンが断絶し、生産調整や工場の稼働停止、一斉休業を余儀なくされた企業も少なくない。こうした中、サプライチェーンに回復力と柔軟性をもたらす存在として、あらためて3Dプリンタの価値に注目が集まっている。HP 3Dプリンティング事業アジア・パシフィックの責任者であるアレックス・ルミエール（Alex Lalumiere）氏と、日本HP 3Dプリンティング事業部事業部長の秋山仁氏に話を聞いた。
絶対に押さえておきたい、3Dプリンタ活用に欠かせない3Dデータ作成のポイント
3Dプリンタや3Dスキャナ、3D CADやCGツールなど、より手軽に安価に利用できるようになってきたデジタルファブリケーション技術に着目し、本格的な設計業務の中で、これらをどのように活用すべきかを提示する連載。第4回は、3Dプリンタを活用する上で欠かせない「3Dデータ」に着目し、3Dデータ作成の注意点や知っておきたい基礎知識について解説する。