町工場の巨大レーザカッターで作ったポータブルチェアの特許を申請して売るまでの話｜fabcross
自分が考えたものが商品化されるってめっちゃワクワクしますね。最近、縁あって大阪のものづくり企業のクラウドファンディングへの挑戦に、プロダクトデザイナーとして協力する機会に恵まれましたので、何を作るか考えるところから特許出願して売るまで、0からの製品作りについて紹介してみたいと思います。 弁理士さんから謎の集会に誘われる こんにちは。YapFabの安岡裕介です。プロダクトデザインを志して2020年にアウトドア企業から独立し、毎日ものづくりをしています。思いついたモノをクラウドファンディングに出してみたり、fabcrossで「3Dプリンターと大判プリンターでオリジナルのテントをつくる」という記事を書かせていただいたりと、仕事としても遊びとしてもさらにものづくりを楽しんでおります。 私は仕事上、特許関連の各種手続きを担っていただく弁理士さんとお話をよくします。 ある日、その弁理士さんから「ちょっ
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カーボンファイバー素材にも対応——Flashforge、FFF方式3Dプリンター「Creator 3 Pro」を発表｜fabcross
Flashforgeは2021年10月18日、準工業級FFF（熱溶融積層）方式デスクトップ3Dプリンター「Creator 3」をアップグレードした「Creator 3 Pro」を発表した。Creator 3ユーザーからのフィードバックを反映し、全面的に性能を高めている。 同社によると、Creator 3ユーザーからは、不安定なレベリングシステムやセンサーの誤作動の多さ、マニュアル調節の困難さ、低いプリント成功率、少ないモデルデータのメモリ容量などに対する不満の声が多かった。より多くのニーズに応えるため機能や操作性を全面的に改善し、より高精度で高効率な造形が可能なCreator 3 Proを開発した。 これまで1個だったプリントヘッドの冷却ファンを2個搭載することで、これまでより最大3倍効率的に冷却しプリント品質を高めた。ビルドプレートはフレキシブルなソフトスチールプレートにすることで、接着
二酸化炭素からでんぷんを人工合成するプロセスを開発——農業によるでんぷん生産を置換する｜fabcross
温室効果ガスの削減と食料不足の解消は地球規模の課題だが、中国の科学者達は両方の課題に同時に対処できる新たな処理系を開発、科学ジャーナル『Science』に発表した。 中国科学院（CAS）天津工業生物技術研究所（TIB）の開発した「人工でんぷん同化経路（ASAP：artificial starch anabolic pathway) 」は、二酸化炭素を無機触媒を使ってメタノールに還元し、次に酵素によって三炭糖から六炭糖に変換、最終的に高分子でんぷんに変換するハイブリッドシステム。ASAPは、とうもろこしの約8.5倍の速度ででんぷんを合成することができるという。 研究論文の筆頭著者CAI Tao博士は、「現在の技術的パラメーターによれば、1m3の反応炉の年間でんぷん生産量は、理論的に3分の1ヘクタールのとうもろこし畑のでんぷん収量に相当する」と説明する。 TIBは、ASAPはでんぷんの生産を従
MITがメカニカル・メタマテリアルとセンシングを融合した3Dプリント技術を開発｜fabcross
マサチューセッツ工科大学（MIT）の研究チームは、柔軟でセンシング機能を備えた3Dプリントデバイスを開発した。加わった力の向きや大きさが分かり、電子機器の入力デバイスや福祉用具、スマート家具などへの利用が期待される。研究結果は、2021年10月10日～14日にオンライン開催された「UIST 2021」で発表している。 技術の進歩に伴い、3Dプリントは外側の形状設計だけでなく、内側の構造設計にも利用できるようになってきた。近年は、物体の内部を分割して周期的な格子状にし、パラメータを変えることで、外側の形状や素材を変えることなく、さまざまな機械特性を付加できる「メカニカル・メタマテリアル」に注目が集まっている。 研究チームは、メカニカル・メタマテリアル構造と電極を統合して、センシング機能を持つ3Dプリントオブジェクトを開発した。メタマテリアル物体に力が加わると、柔軟な格子の一部が伸びたり縮んだ
3Dプリントより速く安価にプラスチックパーツを作製——デスクトップサイズの手動射出成形機｜fabcross
このプラスチック射出成形機は、一般的な3Dプリンターよりも40倍速く、25分の1の材料費でパーツを成形できる。3Dプリンターのようにプリント用に3Dデータを用意する必要がないので、工程も少なくて済み、パーツ1個あたりの電気代も抑えられる。 おもちゃや生活雑貨、スペアパーツ、試作など小型のプラスチック部品を成形するのに適していて、ポリエチレン、ポリプロピレン、ナイロンなど、メルトインデックス（MI）12以上の材料を射出可能だ。飲み終わったペットボトルのキャップを材料にして、新たな部品を作ることもできるという。 最大成形サイズが異なる「BASIC」、「PROFESSIONAL」、「PREMIUM」、「INDUSTRIAL」の4モデルをラインアップしており、BASICの最大成形サイズは120×200×100mm、PROFESSIONALとPREMIUMは150×200×150mm、INDUSTR
8K解像度の光造形方式3Dプリンター「Sonic Mini 8K」｜fabcross
3DプリンターメーカーPhrozen Technologyは、8K解像度の光造形方式3Dプリンター「Sonic Mini 8K」を発表した。 Sonic Mini 8Kは、7500×3240ピクセルの7.1インチLCDを搭載し、解像度22μmの高精細プリントが可能だ。8K LCDに加え、デュアルリニアレールや、新しく開発されたレーザーカット加工のビルドプラットフォームを装備している。造形モデルがプラットフォームにしっかりと固定されて引き上げも安定することで、高精細造形を可能にしている。 Sonic Mini 8Kの大きさは290×290×420mm、本体重量は15kgだ。電源電圧は100～240V。造形サイズは165×72×180mm、XY解像度は22μm（1152ppi）、積層ピッチは10～300μmとなっている。造形速度は最高80mm／時だ。
コンパクトながら高性能——デスクトップ型5W／10Wレーザー加工機「xTool D1」｜fabcross
xTool D1は、22種類の素材を公式にサポート。黒色系アクリル板やPVC、MDFなどの刻印、切断が可能で、大理石やコンクリート、アルミ合金などに彫刻できる。 焦点位置を調整するためのレバーを搭載しているため手動で行う焦点合わせも簡単に行えて、オプションの回転装置を利用すると360°回転彫刻も可能だ。 パソコンまたはスマートフォンで、USBケーブルまたはWi-Fiを使ってxTool D1に接続する。オフラインでの加工をサポートしているため、デザインデータを本体に送信した後は、端末に接続することなく加工を行うことができる。 加工エリアはA3サイズより一回り大きい432×406mm、彫刻スピードは0～160mm/s。位置精度は0.01mm、加工精度は1000DPI、レーザースポットは0.08mmだ。レーザーパワーは5Wと10Wの2種類で、10WのxTool D1は厚さ6mmの木材を切断できる
大型モデルの高精細造形に対応——12.8インチLCD光造形方式3Dプリンター「ELEGOO Jupiter」｜fabcross
12.8インチ6KモノクロLCDスクリーン搭載の光造形3Dプリンター「ELEGOO Jupiter」がKickstarterに登場し、約5億円の支援を獲得している。 ELEGOO Jupiterは、12.8インチ6KモノクロLCDスクリーンとパワフルで均一な光を照射する405nmUV LEDを光源に採用。加工エリアは278×156×300mmと広く、複雑な形状の大型モデルから複数の小型モデルまで高精細な造形が可能だ。 主要部品は高強度のメタル素材で作られており、ボディのシートメタルは長期にわたり劣化しにくく、傷もつきにくい。ハンドルなどにはアルミニウム合金を使い 軽量化かつスタイリッシュな外観となっている。5インチ静電容量タッチスクリーンは高反応で操作性に優れ、多言語に対応する。 Z軸の高品質ボールスクリューは高耐久性で、60dB以下と静音性に優れたスムーズな動作が可能。さらに、4スライダ
ウェアラブルデバイスや顔・表情検知などに挑戦、「Raspberry Pi＋AI 電子工作 超入門 実践編」発刊｜fabcross
Raspberry Piを使って、AIを活用した電子工作に挑戦する「Raspberry Pi＋AI 電子工作 超入門 実践編」が、2021年10月22日にソーテックから発売される。 同書は、2019年発売の「Raspberry Pi＋AI 電子工作 超入門」の続編となり、同様のコンセプトで新たな作例を紹介するものになる。Raspberry Piのセットアップや初期設定、Linuxの操作方法、プログラミングの基本などから解説しているので、初心者でも取り組みやすいのが特徴だ。 基礎的な内容の解説の後、腕時計型のウェアラブル翻訳デバイスや、人の顔の検知や表情を判定するデジタルサイネージ、二足歩行しておしゃべりや物の検知などを行うロボットなど、AIを活用した電子工作に挑戦していく。 同書では特定のAIサービスだけではなく、Google Cloud AIやAmazon Alexa、Microsoft
金属3Dプリント製の歩道橋が開通——センサー内蔵で橋の状態を常時モニター可能｜fabcross
オランダのアムステルダムの運河に、金属3Dプリント製の歩道橋が架けられた。2021年7月15日に開通したこの橋の長さは12mで、素材はステンレス鋼だ。橋には膨大なセンサーネットワークが組み込まれており、歩行者の往来が橋に与える影響を測定、監視、解析する「リビングラボ」としても使われる。記念セレモニーにはマキシマ王妃も出席した。 設計と製造に携わったのは、インペリアル・カレッジ・ロンドン（ICL）、アラン・チューリング研究所、そして3Dプリント企業のMX3Dらだ。「歩行者の通行に耐えられるほど十分大きく頑丈な3Dプリント製の金属構造は、これまで建設されたことがない」と、ICLのLeroy Gardner教授は語る。 橋のセンサーが集めた環境データや振動データなどは、リアルタイムで評価され、仮想的な「デジタルツイン」に入力される。橋の「健康状態」が年々どのように変化するか、人々と3Dプリント製
ペットボトルを3Dプリンター用フィラメントに変えるDIYマシン——1台で切断からフィラメント成型まで可能｜fabcross
ペットボトルをテープ状に裁断し、3Dプリンター用フィラメントに変える「PETBOT」というDIY機器が販売されている。ロシアでプラスチックリサイクル機器を開発製造しているNOVATECH代表のRoman Neskashev氏が開発したものだ。 PETBOTは、ペットボトル裁断とフィラメントの押し出し成型という2段階のプロセスを行う機械が1つになったものだ。まず、底を切り落としたペットボトルを裁断機に押し当ててペットボトルを細長いテープ状に裁断し、リールで巻き取る。 次に、このリールからテープを引き出し、柔軟性のない固化（ガラス）状態とゴム状態の境界温度（ガラス転移温度）より少し高い温度まで加熱して、フィラメントとして押し出し成型し、もう1つのリールでゆっくりと巻き取っていく。フィラメントをリールで巻き取る前に、台に備え付けられたファンで冷却しているようだ。 PETBOTは、プラスチックリサ
smartDIYsが金属刻印可能なレーザー加工機「LM110F」を発売｜fabcross
同製品は金属への刻印が可能なレーザー加工機で、パーツのロット番号や企業名、メッセージなどを刻印できる。ファイバーレーザー搭載のため、アルミ／真鍮／銅など金属の加工に適しているほか、一部樹脂素材にも加工が可能だ。 加工時間の短縮も図られており、ヘッドに内蔵されたミラーが角度を変えながら高速で動くことで、作成したマーキングオブジェクトが瞬時に刻印される構造を採用している。 レーザー加工機専用制御ソフトとして「SmartDIYs CAD」が付属。グラフィックやテキストなどの作成／読み込みなどの編集機能を有した統合ソフトウェアで、レーザーの出力、周波数、スキャン速度の設定など、レーザーの設定パラメーターを包括的に制御できる（対応OSはWindows 7以降のみ）。 レーザー出力は20W、周波数は30～60Khz、最高速度は4000mm／秒で、繰り返し精度は±0.03mmだ。 また、本体寸法は425
工芸品からチョコレートまでさまざまな物の形取りが可能——加圧式卓上型成形機「Multiplier」｜fabcross
物品の形状を写し取る成形機の製造販売を行う英Maykuは、新たに卓上型の加圧式成形機「Multiplier」を発表した。 Maykuの成形機は、工芸作品、試作品、チョコレートなどの形状をポリエチレンテフタレート（PETG）などのシートに写し取る装置。出来上がった型に溶けた材料を流し込んで、物品の複製や小規模な量産をすることができる。 Maykuの従来製品「FormBox」は吸引式の成形機で、加熱したシートを形取りする物品にかぶせ、掃除機などをつないで空気を吸い出すことによってシートを対象物に密着させていた。これに対し、Multiplierではシートの加熱後に4気圧の圧力をかけて形取りを行う。どんな形状の物でも数分で形取りが可能だという。
Bfull、光造形3Dプリンターの積層痕をなくす「積層レスコート」を開発しフィギュア生産に採用｜fabcross
Bfullの純国産フィギュアブランド「Bfull FOTS JAPAN」は2021年9月9日、3Dプリンター製フィギュアの表面に出る積層痕をなくす「積層レスコート」を開発し、フィギュア生産に採用した。 積層レスコートは、3Dプリンターで出力したパーツの表面に特殊な膜を作ることで、パーツの表面を均一化する技術だ。この技術により、3Dプリンター製品の欠点とされていた積層痕をなくし、磨きや塗装などの二次加工の工程を短縮するとともに、商品品質の向上につなげている。 積層レスコートはBfull FOTS JAPANに加え、同社の等身大フィギュアブランド「FIGÜREX」や成人向けフィギュアブランド「insight」にも採用されている。 将来的には、同社が開発中の技術「ミクロ積層ピッチ」（30μ）と組み合わせての量産体制の確立に向け、生産技術を開発中だ。硬化速度が早い樹脂を採用し、最新の業務用3Dプリ
アールティ、Unity Japanと共同でUnityとROSを組み合わせたロボット入門者向け教材を開発｜fabcross
アールティは2021年9月9日、ユニティ・テクノロジーズ・ジャパン（Unity Japan）と共同で、UnityとROSを組み合わせたロボット開発のための入門用教材を開発した。 同教材は、ROS対応ロボットの操作性をUnityで向上させるためのロボット入門者向け教材だ。同年10月上旬に、Unity Japanの運営するWebサイト「Unity for Industry」にて公開を予定している。 同教材を通して、UnityからROS対応ロボットへの指令の出し方や、搭載された各種センサーの値などロボットの状態の可視化方法を体験できる。また学習後は、Unity Asset Storeなどで公開されているアセット（素材）を組み合わせてカスタマイズすることで、オリジナルのUI制作にチャレンジできる。 シミュレーション上で動かすロボットのデータは、アールティが製造／販売している小型二輪移動ロボット「R
大気から飲料水を作る——電力不要で24時間稼働できる集水装置を開発｜fabcross
スイス連邦工科大学チューリッヒ校（ETH）の研究チームは、24時間いつでも空気中から水を集められる装置を開発した。結露を効果的に利用した電力不要の受動的システムで、炎天下でも稼働でき、装置の製造や大型化も比較的簡単だという。きれいな水の獲得に悩む地域において、水不足解消につながると期待される。研究結果は、2021年6月23日付けの『Science Advances』に掲載されている。 装置の主な構成要素は、特殊コーティングされたガラス板と円錐状の放射シールドだ。ガラス板に塗布したポリマーと銀が、太陽の放射エネルギーを反射するのと同時に、装置自体の熱も大気の窓を通して宇宙空間に向けて放射する。放射シールドは、余計な熱や光からガラス板を守り、効率的な熱の放射を助けている。 その結果、電力を使わなくてもガラス板が周囲より約15℃低温になり、板の下面では空気中の水蒸気が水に変わる。さらに、水滴を集
独MAHLEが磁石レスで高効率、メンテナンスフリーのモーターを開発｜fabcross
ドイツの自動車部品メーカーMAHLEは、希土類を必要としない新しいタイプのモーターを開発している。希土類を使わないことで、より環境に配慮した生産が可能になるだけでなく、コストやリソースのセキュリティ面でもメリットがある。 新しいモーターの最大の特徴は、誘導性で非接触の電力伝送だ。ワイヤレストランスミッターが回転子に交流電流を送ることにより受信電極に電流が誘導され、電磁石を充電。回転トルクを発生させるための電磁場をつくる。 これにより、モーターは摩耗することなく、特に高速域で高効率となる。効率は、これまでフォーミュラEのレーシングカーのみが達成していたレベルであり、ほぼ全ての動作点で95％以上を達成する。また、摩耗がないことから高い耐久性を備えており、メンテナンスフリーとなる。拡張性にも優れているため、コンパクトカーから商用車まで、あらゆる車両に適用できるという。 MAHLEは、「磁石を使わ
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2D画像から3Dモデルを作成——ラモ・テクノロジー、モデリングサービス「3DAI」提供開始｜fabcross
2D画像から3Dモデルを作成——ラモ・テクノロジー、モデリングサービス「3DAI」提供開始｜fabcross