米オークリッジ国立研究所（ORNL）は2026年6月15日、金型を使わずに複合材の部品を作る3Dプリント手法を開発したと発表した。柔らかい生地の上に材料を積層し、平らな状態から折り畳んで立体にする「折り紙」のような作り方で、試作では従来の金型を使う方法に比べ、製造時間を95％、コストを90％削減したとしている。
複合材の部品は丈夫で軽いが、ふつうは形ごとに金型が要る。金型は作るのに時間と費用がかかり、保管の場所も取る。設計を変えるたびに金型を作り直す必要もある。ORNLの手法は金型をなくし、平らなシートの上に直接プリントしてから折り畳むため、装置より大きな物も作れる。
構造は3つの層からなる。土台は、ナイロンやガラス繊維などの強い生地だ。その上に、接着しやすくするための中間層（熱可塑性ポリウレタンなど）を重ねる。さらに補強の層として、炭素繊維入りのABS樹脂や、エポキシ系などの熱硬化性樹脂を積層する。これらが分子の単位で結びつき、生地と外側の層が一体になる。
折り目の形と補強のパターンを組み込むことで、平らなパネルが決まった立体へと変わる。柔らかい部分と硬い部分を1つの設計にまとめられるため、金型では難しい複雑な形も作れる。熱可塑性と熱硬化性のどちらの材料にも対応する。主任研究者のSteven Guzorek氏は、材料をうまく結びつける鍵は素材選びにあると説明する。
ORNLは、この手法の特許を出願し、今後の実施許諾に向けた準備を進めている。金型の作り直しなしに設計を変えられ、平らなまま運んで現地で組み立てる使い方もできる。研究チームは、さまざまな産業の製造業者が使えるよう、規模を広げることを目指すとしている。