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活用事例

活用事例

様々な分野で活用されている3Dプリンタの活用事例をご紹介します。

3Dプリンタを用いた新造形方法による立体的可視化技術(特許出願)

株式会社アピールは、国立研究開発法人 宇宙航空研究開発機構(JAXA)様と3Dプリンタを用いた立体可視化技術に関する共同特許を出願しました。

 通常、人が見ることのできない現象を「見える」ようにする技術、それが「可視化」です。
現代は、身の回りに可視化デバイスが充実し、そのデバイスで「何が見えるようになるのか」が注目されています。航空宇宙分野では、航空機・宇宙機の機体周りの流れの把握が重要です。より現象を正確に伝えるためのスーパーコンピューターでの計算結果は、数字の羅列のため可視化しないと「人には理解できない」ものです。近年、多色を同時に造形することができる3Dプリンタが開発され、透明樹脂の中に不透明樹脂で立体をプリントすることにより、その「流れ」を表現することが可能となりました。しかし、3Dプリンタにも弱点があります。積層する面が光の屈折で真正面から見た際にボヤけてしまいます(6面中2面しか綺麗に見えません)。
 本技術では、全方向からストレス無く綺麗に見ることを可能にしています。(下図参照)

新しいプレゼンテーションツールとしてのサービス

 3Dプリンタは工業製品の形状テストという位置づけでしたが、「立体的可視化」によって、写真、動画、VR、ARを超える新しいプレゼンテーションツールを作ることができます。
 今までは、透明樹脂で製作した立方体の中にモデルを入れると6面中2面しか綺麗に見ることができず、それ以外の面はボヤけてしまいます。本技術を利用することにより、6面すべての方向から綺麗にモデルを見ることができます。㈱アピールでは、その技術を利用した新しい可視化の造形サービスを行っております。今まではモニターや紙などでしか見られなかったものも、本技術を使用して造形することにより、手に取って立体的に見ることが可能になります。
 微細なモデルを透明樹脂の中に作ることで、細いものや薄いものでも表現することができます。また、多種多様なモデルを造形することが可能であることから、医療分野・工業分野以外の教育・知育の現場など様々な分野で活用できます。
 この新技術は、今までにない新しい「物の発明」として、多方面での分野で活用できると考えられます。

クリアモデル

(左:従来の造形品、右:本技術による造形品)



国立研究開発法人 宇宙航空研究開発機構(JAXA)
http://www.jaxa.jp/

新事業として3D造形分野への参入

 弊社では、一般産業機械等の設計ノウハウを活かして医療・リハビリ機器の開発や医療研究目的とした試験装置等を手掛けています。近年新規事業として3D造形分野へ参入を考えておりました。その販路開拓に向けての取り組みのひとつとして、ミニチュアフィギュアの作成をすることになりました。3Dモデルデータの作成は弊社自身で行い、立体プリントを㈱アピール社に依頼しました。

導入前の課題

  • 3Dデータ作成にあたり、技術サポートの問題
  • 販促サンプルとして活用できるクオリティのモデル作成

導入後の効果

  • 丁寧な技術フォロー・アドバイス、親身で迅速な対応をしてもらえた
  • 磨きの技術で想像以上のクオリティのモデルが完成

3Dプリントに対応したデータ作成の技術サポート

完成した3Dデータ。細かい造形にも親身に対応していただきました。

 新規事業として3D造形分野への参入を決意し、データ作成は弊社自身で行うことにしました。しかし弊社では3Dプリントに対応したデータ制作のノウハウが少なく、技術面での不安を抱えていました。

今回作成したミニチュアフィギュアのデータ入稿時に㈱アピール社へ相談したところ、とても丁寧に技術フォローやアドバイスをしていただき助かりました。
㈱アピール社は、3Dプリントデータ作成についても専門知識が豊富で、安心してお任せすることができました。

磨き仕上げ技術で想像以上の造形が完成。新事業に手応えを感じた。

 実今回、初めて石膏フルカラーでの作成を依頼しましたが、磨き仕上げの効果なのか想像以上の色鮮やかさで、とても綺麗に仕上げてくださいました。弊社の想像を上回るクオリティで、新事業への自信を持つことができました。

最後に、質問や問合せに対し常に親身に迅速にご対応くださり、誠にありがとうございました。今後も3Dプリントは、信頼のおける㈱アピール社様にお願いしたいと思います。

磨き技術で色鮮やかな造形が完成。360°どこから見ても綺麗な造形に仕上がりました。

中山遺跡より出土した遺物のレプリカ制作

 中山遺跡は秋田県五城目町にある縄文時代後晩期の遺跡です。 これまでの調査で、漆塗の縄文土器、弓筈など木製品、籃胎漆器、漆塗櫛などの漆製品といった、豊富な資料が出土しており、平成24年(2012年)弘前大学人文学部との研究協定のもと行われた発掘調査でも貴重な4点の遺物が出土しました。

五城目町では、この出土品を郷土資料として「文化の館」での公開を決定しました。しかし、実際の出土品は研究資料として使用するため、展示用のレプリカを制作する必要がありました。

導入前の課題

  • 郷土品の正確なレプリカを制作

導入後の効果

  • 制作したレプリカを実際に展示し、郷土教育へ繋がった

最先端技術を使用した3Dプリンタでの造形を検討

実際の出土品は複雑な形のものも多く、正確な造形物が求められた。

 実際の出土品は貴重な資料であるため、ダメージの少ない方法でレプリカを制作する必要がありました。そこで、近年注目されている3Dプリンタを使用したレプリカ造形に行き着き、郷土品のレプリカ制作実績がある㈱アピールに作成を依頼しました。

3Dプリンタを使ったレプリカ作成は、実物を3Dスキャンすることで正確な造形物が完成するだけでなく、安価で量産が簡単なため、盗難防止や実際に触れる郷土資料として注目を集めていました。

完成したレプリカを実際に展示。町内外より好評の声。

 ㈱アピールから完成したレプリカを受け取った時は驚きました。造形や着色の細部まで限りなく本物に近く、とても満足の行く出来でした。2013年8月から五城目町の郷土資料館「文化の館」で展示を開始。町内外から多くの方にご来館いただき、「貴重な資料を近くで見れて感動した」「郷土に関心を持つことができた」と好評の声をいただきました。

クオリティの高い作成物を作っていただいた㈱アピール社には感謝しております。本当にありがとうございました。

実際の色や質感も忠実に再現。本物と区別がつかない程のクオリティになりました。

椎間板ヘルニアの発生が多い小型犬の手術トレーニングモデル

 犬には椎間板ヘルニアが多く、近年新しい治療としてPLDD(経皮的レーザー椎間板除圧術)という手術法が注目されています。
PLDDとは、レントゲン透視下で椎間板中央に脊髄針を挿入し、その中に導入したレーザーファイバーからのレーザー照射で、椎間板内圧を減少させる治療法です。しかし、椎間板ヘルニアの発生が多い小型犬において、椎間板は直径7.10mm、厚み1.2mmであるため、正確な穿刺には高い技術が必要とされます。この治療を多くの施設で行えるようにするためには、事前のトレーニングが必須です。


導入前の課題

  • 高い技術を要する穿刺トレーニングのための脊髄モデルの造形
  • レントゲン透視下でも撮影される、生体に近いモデルを

導入後の効果

  • 生体とほぼ同様の条件で、穿刺トレーニングができるようになった
  • PLDDを導入する施設が増加し、動物への安全性も高まった

過去の医療モデル実績から、3Dプリンタでの作成を㈱アピール社に依頼

造形したモデルをレントゲン透視下で撮影

 トレーニングのために動物実験などで実際の動物を用いることには倫理上の問題がありました。そこで、トレーニング用の3D造形モデルの作成を検討することに。生体に近い医療用モデルの製作実績がある㈱アピール社に作成を依頼しました。

骨構造である椎体と、軟骨構造である椎間板を正確に表現していただくために、いくつもの試作品を作っていただいたきました。
椎間板は二重構造にしていただき、外側の繊維輪と中心部の髄核の固さが穿刺時に感じ取れるようなモデルを作ることができました。
さらにレントゲン透視下で実際と同様に撮影されるよう、椎体の表面に鉛剤の塗布をしていただきました。これにより、生体に限りなく近いモデルができあがりました。

PLDDを導入する施設が増加し、動物への安全性も高まった

 実際のトレーニングで、複数の獣医師に使っていただきました。椎体モデルの上に、皮付きの鶏胸肉を載せ、レントゲン透視下で練習を行うと、生体とほぼ同様の条件で、穿刺トレーニングが可能になりました。
以来、 PLDDを導入する施設が増え、自信ができるまで何度でもトレーニングができ、技術を高めた上で施術することにより、動物への安全性も高まったと言えるでしょう。
今後は動物実験などを極力回避する方法として、獣医師から医学へのアピールも行うことを考えています。

最後に、様々な要望に対応いただいた㈱アピール社には、大変助けられました。本当にありがとうございました。


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