鉄道の廃レールをアップサイクルした金属3Dプリンター製ベンチを設置

竹中工務店（社長：佐々木正人）は、西日本旅客鉄道株式会社（社長：倉坂昇治、以下JR西日本）等と共創し、2025年日本国際博覧会（大阪・関西万博）会場への乗換駅であるJR大阪環状線 弁天町駅に、金属3Dプリンターを活用して製作した「ルーレベンチ」を設置しました。屋外の公共空間に設置された金属3Dプリンターによる製作物としては、長さ6.2m・幅1.5mと国内最大級の事例となります。
このベンチのフレーム材料には、JR西日本の鉄道の廃レールを溶解・成形したステンレス鋼溶接ワイヤを一部使用しており、金属スクラップを用途や機能の異なる製品にアップサイクルする循環型社会の実現に向けた取り組みです。

「ルーレベンチ」は、廃レールを溶解・成形した材料を用いて金属3Dプリンターでフレームを製作し、座面に近隣地域から採取した間伐材を枕木状に加工して取り付けた長さ6.2m・幅1.5mのベンチです。
使われなくなった電車のレールを、人のためのレールへと再生させた「ルーレベンチ」は、反転したレールと枕木が、緩やかに形を変えながら人の居場所になります。「ルーレベンチ」のネーミングにおいても、「レール」の反転を表現しつつ、フランス語 “Roulé”の持つ「循環」という意味を込めています。

「ルーレベンチ」のフレームは、WAAM方式（※1）というアーク溶接により金属を積層していく方式の金属3Dプリンターを用いて製作しました。フレームの材料となるステンレス鋼溶接ワイヤの一部は、鉄道の廃レールを溶解・成形してつくられたものです。
金属スクラップを溶接ワイヤに再生することで、3Dプリンターの自由な造形性を生かしたさまざまな用途や機能の製品に生まれ変わらせることが可能になります。「ルーレベンチ」は、線路としての役割を終えたレールを人の居場所になるベンチに再生させ、金属資源を循環させる試みです。

「ルーレベンチ」の設計および製作にあたっては、金属3Dプリンターによるものづくりの新しい取り組みを実施しました。
フレームの形状決定の際には、構造解析の繰り返しにより合理的な形状を生成するトポロジー最適化技術を用いて、座面を支えるフレームの有機的な形状を導き出しました。オーバーハング角度（※2）の検討や、分岐部分の造形性確認などの事前検討を経て、実際の3Dプリンティングを行いました。
長さ6mを超えるフレームは分割して造形し、職人の手による組み立て溶接を行いました。造形されたピースを一体化して、国内最大級の金属3Dプリンター製ベンチフレームが完成しました。

「ルーレベンチ」の座面は、六甲山で採取した間伐材ヒノキを使用しており、関西地域での森林資源の循環に配慮しています。また、植物由来のフラン樹脂加工技術（※3）を施すことにより防腐化・高耐久化しています。

廃レールの再生や金属3Dプリンティング等の技術については、それぞれの分野の専門企業との共創により、製作を進めました。

竹中工務店は、「ルーレベンチ」の設計・製作で得た知見をもとに、金属3Dプリンティング技術の建築部材への適用を目指します。また、金属のアップサイクル技術を通して、循環型社会の実現に向けた取り組みを推進していきます。