BigRep 事例：カスタム・コンクリートパーツ

FAST CUSTOM_ CONCRETE_ 3Dプリントの型枠により、建築、土木エンジニアリング、 建設の複雑なコンクリートパーツの製造を高速化

コンクリート・キャスティング NOWlabとGeigerグループの連携 ドイツ南部のケンプテンである建物の修復工事を始めた時、Geigerグループは、この状況に陥っ たのです。1923年に創立されたGeigerは、不動産開発、建設、土木エンジニアリングなどを専門 とする企業です。古い醸造所をオフィスやイベントスペースに改築するこのプロジェクトは、同 グループにとっては、過去に何度も対応した経験のある類似案件の一つでした。今回、彼らが直面 した問題は、元の建築物の美しさはそのまま残しながら、5ヵ所にある大きな石造りの窓枠を取り 替えるという作業でした。 石造りの部品を取り替える作業では、標準的な選択肢は2つありました。 1つ目の選択肢は伝統的 な手法を選ぶとすれば、石積みです。これは非常に高度な技能が要求されるもので、非常に美しい 仕上がりになりますが、時間もコストもかかります。2つ目の選択肢は、樹脂コーティングされた 発泡体の型枠からコンクリートを鋳造する方法です。パターンの深さを見ると、一個の発泡体を 希望する形に削るのは不可能でした。また、複数のピースを使うと、コストが増え、制作期間も 長くなります。 またこの方法とプロセスには、有害物質や廃棄物が増えるというデメリットもあ りました。 「ちょうど、歯のインプラントの ような方法です。過去に作られた もので、もう二度と再現できない 部品を新たに作り直すのですか ら」 Jörg Petri イノベーションディレクター NOWlab@BigRep プロジェクトのスケジュールは非常に厳しく、Geigerは3つ目の選択肢を求めて、 NOWlab@BigRepに問い合わせをしました。NOWlabは、BigRepにおける研究・革新のハブで あり、業界の使用事例に合わせてカスタマイズされた AM (Additive Manufacturing)を拡張・ 整備する新たな方法を常に模索しています。エキスパートで構成されたNOWlabチームは、最先端 かつ特許取得の生産方法やプロセスを使用したカスタム産業アプリケーションを作るため、日夜取 り組んでいます。リサーチ分野をリードする重要な担い手として、NOWlabは マーケットおよび 製品の未来を追求するBigRepの取り組みを後押ししています。 Fast Custom Concrete

プロセス さまざまな可能性を話し合った後、NOWlabとGeigerは窓枠 「より複雑なジオメトリで構造 の作業について提携関係を締結し、以下のようなプロセスで を作るので、最終的に使う 制作を進めました。 コンクリートは少なくて済みま す。また、 コンクリート・ Geigerから、枠の完全仕様を含むCADファイルがNOWlabに キャスティングを使えば、 支給されました。これらのファイルを基に、NOWlabは型枠 コンピューターでの設計や現場 の鋳造に必要なデジタルパターンを生成しました。次に、1回 での制作方法を建築家が直接 のプリントですべてを行うため、BigRep ONEの1㎥プリント コントロールできる可能性が 機能を活かし、型枠をプリントしました。 高くなるのです」 生物分解可能なPLAを使ってプリントされた型枠は、組み立 Jörg Petri て業者に送られ、コンクリートのセクションを打つ作業を行 イノベーションディレクター います。さまざまなセクションから窓枠を組み立てる作業は、 NOWlab@BigRep 取り付けの前に建築現場で行われました。 この場合は、お客様から支給いただきましたが、最初からレンダリングを作る、あるいはテンプ レートの3Dスキャンを作成するかのいずれかの方法で、NOWlabでCADファイルを作成するシナ リオも可能でした。 Fast Custom Concrete

「3Dプリントテクノロジーを導入すること で、設計から制作までの全プロセスを建築家、 エンジニア、製造業者が完全にコントロール できるようになります。つまり、3Dモデル を現場で直接、精密かつ正確なオブジェクト に変換することができるのです」 Jörg Petri イノベーションディレクター NOWlab@BigRep NOWlabで制作したパーツは、石積みを使った場合と比較するとコストを50%削減し、樹脂と 発泡体による鋳造方法を使った場合と比較すると、制作時間を45%短縮できたと、Geigerで は見積っています。また、Geigerはこのプロジェクトの人件費についても大幅に削減すること ができました。これらの要素に質の高い仕上がりを加えれば、Geigerにとって、理想的な3D プリントソリューションでした。 未来を見据えた製品づくり 時間の経過とともに、Geigerや他社が改装工事にこれらの手法を取り入れる機会は増えるかも しれません。しかし、こうした基本的な工事手法を適用するには、再建しか方法はありません。 NOWlabは、未来の建築部品を想定して、3Dプリントをベースにしたコンクリートキャスティ ングのプロセスを開発中です。ファサードの建築と耐荷重性の高い構造的パーツのいずれの ケースにも 対応可能なテストケースプロジェクトもあり、NOWlabは3Dプリントによる型枠 制作に関して特許を出願中です。 制作時間の短縮、コスト削減、環境への配慮というメリットは、他のアプリケーションにも適 用できます。新製品の場合、プリントプロセスの柔軟性の高さにより、設計の可能性は大きく 広がるはずです。設計が既存の制約から解放されるため、精巧で新しい表面の質感、外観、構 造的特性を得ることも期待できます。このように、3Dプリントをベースにした コンクリート キャスティングは、景観を復元し、改革したGeigerのプロジェクトのように、未来の建設のビ ジョンを大きく広げてくれるのです。BigRep ONEは、素早いビジョンの具現化を支援します。 Fast Custom Concrete

再利用またはリサイクル 設計の統合、 既存の要素のスキャン シミュレーション およびジオメトリの最適化 型枠の取り外し 型枠のパーツを生成 コンクリート・キャスティング プリントするファイルの「スライス」準備 1:1（実物大）の型枠 BigRep ONEによる型枠の3Dプリント 「1年以内に、ファサードのパーツや耐力壁の対応を 実現するべく取り組んでいます」 Jörg Petri イノベーションディレクター、NOWlab@BigRep 株式会社イリス（日本総代理店） 3Dソリューション部 東京本社 〒141-0021 東京都品川区上大崎3-12-18 イリスビル TEL: 03-3443-4111 Fax: 03-3443-4118 大阪支社 〒541-0053 大阪市中央区本町2-6-8 センバセントラルビル 6F TEL: 06-6252-6891 Fax: 06-6244-0616 eMail: japan-3d@illies.de URL: www.irisu.jp Fast Custom Concrete