【3Dプリンティング】3Dプリントパーツで手漕ぎ太平洋横断に挑戦

3Dプリントパーツがマクリーン兄弟の太平洋横断の挑戦をサポート

「海洋ローイングは比較的新しい競技であるため、非常に面白いスポーツです。大洋を手漕ぎで横断した人はごくわずかで、このスポーツにはイノベーションの余地がまだ大きく残されており、解決すべき課題もたくさんあります。」

エンジニア Ewan Maclean

大西洋を手漕ぎで横断し、複数の世界記録を樹立したユーアン（Ewan）、ジェイミー（Jamie）、ラクラン（Lachlan）のマクリーン三兄弟は、クリーンウォーター（清潔な水）プロジェクトの資金募金を目指し、太平洋横断への挑戦を開始しました。

エンジニアであるユーアンは、過去の大西洋横断での経験を活かし、三兄弟のボート「Rose Emily」向けに約50個のカスタムパーツを設計・3Dプリントしました。これにより、長期間の洋上航海で直面する操作性、通信、休息、人間工学の課題をクリアしています。

Form 4を使用したカスタム最終用途パーツの製作

マクリーン兄弟は、太平洋横断航海をより安全かつ快適にするための改善アイデアを継続的に記録していました。長年の3Dプリント経験を持つユーアンは、特に装備の運用方法や各ディテールの最適化に注目しました。

「海洋ローイングは、小さな積み重ねを重視するスポーツです。どの側面においても、たとえ毎日の効率改善が1%未満であっても、多くのストレスや課題を削減できます。」

エンジニア Ewan Maclean

複雑な幾何学形状、軽量化への要求、そして厳しい工期により、3Dプリンティングはこれらのカスタム最終用途パーツの製造に最も適した手法となりました。一部のパーツを溶接で製造しようとすると、重量が増えるだけでなく、船体の曲線に合わせた理想的な形状を実現するのは困難でした。

ユーアンは以前からFormlabs 3Dプリンターを使用していたため、光造形方式（SLA）技術を選択し、Rose Emilyに必要な多種多様なパーツを造形しました。

「Formlabs 3Dプリンターの大きな利点は、手軽に使い始められることです。セットアップを完了し手順に従ってレジンを充填すれば、すぐにプリントを開始できるため、私たちにとって非常に便利でした。」

エンジニア Ewan Maclean

スケッチ、3DモデルからPreFormでのプリント準備まで

ユーアンはまず三兄弟が出したアイデアをスケッチに起こし、次に3Dモデルを作成しました。最後にファイルをFormlabsの無料プリント準備ソフトウェアPreFormにインポートして設定を行い、Form 4に送信して造形しました。

1. 航海中に改善が必要な課題や使用ニーズを記録。
2. パーツのスケッチを描き、取りつけ位置や形状の制約を確認。
3. 船体や装備の寸法に適合する3Dモデルを作成。
4. モデルをPreFormにインポートし、プリント方向とサポート設定を完了。
5. Form 4でパーツを製作し、実際の組み立て精度を確認。

「ファイルをPreFormにインポートして3Dプリンターに送信するだけで、ニーズを満たし精度高く組み立てられるパーツを製作できます。造形品質には目を見張るものがあります。」

エンジニア Ewan Maclean

強度、細部表現、使用ニーズを両立するFormlabsエンジニアリングレジン

「最も驚いたのは、新しいエンジニアリングレジンの進化レベルです。実際の現場で使用するパーツとして適用するのに十分な、素晴らしい強度を備えています。」

エンジニア Ewan Maclean

Rose Emilyのパーツには、FormlabsのTough 2000 Resin、Durable Resin、Clear Resinの3種類のレジンが採用され、構造強度、耐久性、柔軟性の要求、金型製作など、それぞれの用途に合わせて使い分けられました。

「これらのパーツが示す強度と細部のディテールは圧巻です。今回のミッションにおいて、私はこのプリントプロセスに全幅の信頼を寄せています。」

エンジニア Ewan Maclean

約50個の3Dプリントパーツがもたらした実質的な変化

ユーアンはRose Emily向けに約40〜50個のパーツを設計・造形しました。これには三兄弟の体型に合わせて作られた人間工学部品、市販品が存在しない特殊パーツ、そして船体の流体力学・空気力学曲線に追従する必要がある複雑形状パーツが含まれます。

スターリンク（Starlink）通信マウント

衛星通信を提供するスターリンク端末は、安定して信号を受信し水が溜まるのを防ぐため、特定の位置と角度で設置する必要があります。またマウントには、船尾を叩きつける高波の衝撃や、長期間の塩分・紫外線への耐性が求められました。

Jetboilストーブ用ジンバル

この直前に追加された設計により、お湯を沸かす際にJetboilストーブを水平に保つことができます。パーツは三兄弟の出航約12時間前にプリントが完了し、3Dプリンティングによる迅速なカスタム製造の強みを際立たせました。

着脱式ベッドフレーム

3Dプリント製のコネクターとカーボンファイバーロッドで構成された着脱式ベッドフレームは船尾に設置でき、蒸し暑く狭いキャビンに入ることなく、休息中に体を伸ばして睡眠をとることができます。

カスタム人間工学シート

長時間の航海では筋肉が減少することがあり、ローイングシートの座り心地の悪さがさらに増す傾向にあります。三兄弟は自身の身体の型を採り3Dスキャンを行ってカスタムシートの型を作成し、シリコンで注型・成形しました。

オールホルダー

漕ぎ手の一人が一時的にオールから手を放す際、オールホルダーがしっかり固定するため、他の漕ぎ手の動作や船上の限られた作業スペースを妨げることがありません。

Form 4 3Dプリントパーツの真価が試される太平洋航路

「3Dプリンターから取り出したパーツを、そのまま即座に実運用に投入できます。パーツの品質を検証する最高の方法の一つは、塩分、天候、紫外線、そして繰り返し使用される過酷な環境下で、約120日間の遠洋航海を経験させることです。」

エンジニア Ewan Maclean

太平洋横断は、マクリーン兄弟の体力と意志力への挑戦であるだけでなく、Rose Emilyと船上のカスタムパーツに対する実地テストでもあります。太陽光、海水、塩分、嵐、そして連日の運用が、これらのパーツのリアルな環境における耐久性と機能を証明していきます。

このプロジェクトは、Form 4、PreForm、そしてFormlabsのエンジニアリングレジンがプロトタイプ検証にとどまらず、特定の形状、設置条件、人間工学要件を満たすカスタム最終用途パーツの製作にも極めて有効であることを示しています。