竹中工務店は、2027年3月に開幕する国際園芸博覧会(花博)の展示施設整備で、構造接合部に3Dプリンター製の金属部材を導入する。高温で溶かした金属を積層造形するWAAM方式で部材を作る。同方式で製造した金属部材を、公的な建設許可を受けた建築物の構造部材に適用するのは世界初という。複雑な形状の部材も製作でき、従来の製造手法に比べてコスト削減や工程短縮につながる。
3Dプリンター製の部材は、展示施設「くるくるく」の曲線屋根を垂直方向に支える束材と、斜めに伸びる斜材の接合部に適用した。幅18センチ、高さ20センチ、重さ2キロ。3DのCADデータなどを基に、型や治具を使わずに製作できる。金属3Dプリンターの高い造形自由度を生かし、接合部の内部に照明を組み込んだ。構造部材と照明の機能を持たせることで、新たな空間演出にも活用できる。
設計データが直接反映できるため、製作工程の省人化にもつながる。第三者機関などによる審査や材料試験、実寸大の部材を使った実験を経て、構造部材としての安全性を確かめた。花博の施設整備で得た知見を踏まえ、一般的な建築物への適用も検討する。将来的には、国土交通大臣認定の取得も目指す。省人化に加え、金属3Dプリンターの特性を生かした新たな建築表現の創出にも取り組む。
竹中工務店技術研究所の木下拓也先端数理グループ主任研究員は「人が直接溶接する手間をなくせる。3Dプリンターの活用で構造部材の生産プロセスを革新できる」と話す。












