導電性フィラメントで作る懐中電灯の3Dプリント試作

導電性フィラメントの登場と試作製造の拡大

3Dプリンターで作れる物を広げてくれるフィラメント材料。最近では電気を通す導電性フィラメントの開発も徐々に行われており、バッテリーやロボット人口指などの試作品も登場してきている。そんな中、3Dプリンターで作れる試作品の新たなモデルが登場した。それは導電性フィラメントを使い、懐中電灯の試作品を作る物だ。

導電性フィラメントは超電導素材のグラフェンとカーボンなどの混合で作るフィラメントが登場しているが、今回登場して試作されたフィラメントは、全く異なる起業家から生まれている。実際に懐中電動をプリントしたのは、MOSAIC MANUFACTURING(モザイク製造)と言われるベンチャー企業。本日は新たな3Dプリンターの試作、導電性フィラメントを使用した懐中電動のプリントについてご紹介。

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単一FDMプリントを2色混合にする技術を利用

この懐中電動の3Dプリント試作を発表したのは、MOSAIC MANUFACTURINGと言うベンチャー企業。彼らの技術は、FDMの3Dプリンターを2色マルチ混合プリントに変更してしまうというもの。通常FDMの低価格3Dプリンターは1つのフィラメントを用いた1色印刷が通常。しかし、MOSAIC MANUFACTURINGの開発するソフトウェアと製品を使用することで、通常のFDM3Dプリンターが2色マルチカラーの3Dプリンターに変身できるというものだ。

この技術を簡単にご説明すると、3Dプリンターにフィラメントを通す前に、2種類のフィラメントを混合する専用デバイスをかませるという方法だ。これにより、押出ノズルからフィラメントが抽出される前に、設計データ通りに、2色のフィラメントを配合してくれる技術。対応している3Dプリンターは、FDMタイプで、Gコード/ X3G上で実行するほとんどのモデルに互換性がある。下記はその2色混合プリントの動画だが、FDMノズルに到達する以前に、専用デバイスで混合されているのがわかる。

MOSAIC MANUFACTURINGの2色混合プリント

2色混合で作られた試作品

今回おこなわれた導電性フィラメントを使った懐中電灯の試作は、PLAフィラメントと、導電性フィラメントの2色混合プリントによって可能になる物で、彼らの技術がいかに3Dプリンターの試作を拡大するかを示す事例として取り組まれたものだ。この懐中電動は導電性フィラメントを使用し導電体を作り、PLAフィラメントで絶縁体が作られている。

内部にコイン型の電池を挿入しボディのスイッチ部分を押すと電球がつくという仕組みだ。この導電性フィラメントを開発したのはアメリカの起業家マイク氏で、現在このフィラメントの量産のためキックスターターで資金調達に乗り出している。この導電性フィラメントを使用することで、懐中電灯だけではなく、さまざまな電子部品の試作が可能になる。

導電性フィラメントとPLA樹脂による懐中電動の3Dプリント

導電性フィラメントで作られた懐中電灯の3Dプリント
導電性フィラメントが導電体、PLAフィラメントが絶縁体

まとめ エレクトロニクスの製品開発を可能

導電性フィラメントの開発は、グラフェンを用いたフィラメントに続き、これが2番目の登場になる。このことは懐中電灯の試作が示す通り、エレクトロニクス分野の製品開発に3Dプリント技術の利用をもたらすだろう。もちろん現段階では、公開されたような懐中電灯のように単純な仕組みの電子機器でしか機能しない。

しかし、この単純なレベルでも、これまでは電子回路を使うしかなかった物が、プラスチックによる3Dプリントでできてしまうという取り組みは、エレクトロニクスの未来に大きな影響を与えることだ。もちろん、金属の導電性に比べ、フィラメントの電気を通す力は弱いし、現代の複雑な電子機器には、高い導電性が不可欠だが、この開発を皮切りに、導電性素材の開発は、さまざまな発展を遂げていくと感じさせられる。

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