中国初の「純銅の間接金属3Dプリント」、昇華3Dの新技術のブレークスルー

はじめに: Antarctic Bear は、金属銅の 3D プリントを実現できるメーカーについて、ユーザーからよく質問を受けます。しかし、国内外の3Dプリンター企業の中で、銅を印刷できる企業はわずかしかありません。

銅は、優れた延性、高い伝導性、銀に次ぐ熱伝導率を備えているため、電気、機械製造、航空、国防などの分野で広く使用されています。中国の非鉄金属消費量の中で、銅はアルミニウムに次いで2番目に多い。しかし、銅は熱伝導率と反射率が高いため、銅合金部品の積層造形を行う際には選択的レーザー溶融 (SLM) が困難です。レーザー溶融プロセス中の銅金属の吸収率が低く、レーザーが銅金属粉末を連続的に溶融することが困難であり、その結果、成形効率が低下し、冶金品質の制御が困難になります。また、銅は延性が高いため、余分な粉末を除去するなどの後処理が難しくなります。

△3Dプリント銅部品グリーンボディ（脱脂・焼結前）

△3Dプリントした銅部品を焼結した完成品

2019年9月9日、南極熊は、間接3Dプリントの国内リーダーである深セン盛華3Dテクノロジー株式会社が、P-MEM技術（粉末溶融押出成形）に基づく間接3Dプリント方法を使用して純銅サンプルを印刷したことを知りました。これは国内初であり、銅材料の金属3Dプリントを実現できる国内外で数少ないメーカーの一つとなりました。

△3Dプリント銅粒子

△3Dプリント銅部品グリーンボディ（脱脂・焼結前）

△3Dプリントした銅部品を焼結した完成品

間接金属3Dプリント技術は、高エネルギーレーザービームを必要としないため、銅印刷プロセスにおける高熱伝導率と高反射率の問題を巧みに回避します。まずグリーンボディを印刷し、その後脱脂して焼結することで金属製品が得られます。

間接金属3Dプリント純銅材料製品性能データ

印刷材料	印刷グリーン密度g/cm3	焼結密度g/cm3	理論密度g/cm3	密度	収縮係数
純銅	＞ 5.75	＞ 8.70	8.92	＞ 97.5%	1.175-1.185

Sublimation 3Dの担当者はAntarctic Bearに対し、純銅の間接3Dプリントには独自に開発した第3世代デスクトップ金属プリンターUP-MR250を使用していると語った。これはデスクトップ型で、高精度、高品質、コストパフォーマンスに優れた金属3Dプリンターである。スタイリッシュで上品な外観、テクノロジー感に溢れ、コンパクトな内部構造と合理的なデザインを備え、操作も簡単でシンプルだ。金属間接3Dプリント技術開発、材料開発、金属製品の迅速な開発と製造に適している。 UP-MR250は発売と同時に大学、研究機関、法人のお客様からご要望をいただき、装置の安定性と精度がお客様に認められ、現在も安定的に出荷されています。

△UP-MR250

UP-MR250間接金属3Dプリント装置の主な技術パラメータ

デバイス情報	デバイス名	デスクトップ金属3Dプリンター
	機器モデル	UP-MR250
	デバイスサイズ	740mm×760mm×850mm
	装備重量	約150kg
	成形方法	粉末溶融押出成形（ P-MEM ）
	形成プラットフォーム	アルミニウム基板+高ホウケイ酸ガラス
	印刷サポート	オンライン印刷、 SDカードまたはUSBフラッシュドライブのオフライン印刷
	電源アダプター	AC220V 、 50Hz/60Hz 、単相3線
	機械の力	約2200W
印刷パラメータ	印刷サイズ	250mm×250mm×200mm
	印刷層の厚さ	0.05～0.3mm
	印刷速度	10～100mm/秒
	ノズル数量	1
	ノズル材質	高強度合金
	ノズル径	0.3～0.8mm （標準0.4mm ）
	ノズル温度	室温約300 ℃
	プラットフォーム温度	室温～150℃
	チャンバー温度	室温～100℃
	X/Y/Z軸の位置決め精度	±0.05mm
	繰り返し位置決め精度	±0.03mm
	材料検出の欠如	サポート
	電源を切って印刷を続ける	サポート
	自動シャットダウン	サポート
印刷材料	材質タイプ	316L/17-4PHステンレス鋼、チタン合金、アルミニウム合金、銅合金、タングステン合金、高温合金、その他の金属材料
印刷材料	素材の形状	通常の粒状物質
ソフトウェア構成	スライスソフトウェア	Uprise3d中国語版
	入力ファイル形式	STL 、 OBJ
	出力ファイル形式	Gコード
	オペレーティング·システム	ウィンドウズ7
コントロール	ユーザーインターフェース	7インチHDタッチスクリーン
コントロール	インタフェース	SDカード×1 、 USB×1

昇華3Dは、さまざまな応用シナリオにおける純銅および銅合金の間接3Dプリントに関する徹底的な開発と研究を継続し、さまざまなパートナーと協力して、特定のシナリオにおける3Dプリント銅製品の応用推進を積極的に加速していくと述べた。

Sublime 3Dは、国内の間接3D印刷技術の先駆者およびリーダーとして、静かに技術を深め、設備の安定性、印刷速度、印刷精度、製品性能において継続的な進歩を遂げ、コア技術の壁を越えた3D印刷の「ハードテクノロジー」を創造し、設備、材料、ソフトウェア、制御システム、印刷プロセスから後処理まで、包括的な研究開発システムを確立し、市場の需要に迅速に対応し、顧客にコスト効率の高い製品とサービス体験を提供しています。ご興味がございましたら、Antarctic Bear または Shenzhen Sublimation 3D までお問い合わせください。

報道によると、Sublimation 3Dは2019年10月15日から17日まで、豊富な材料カテゴリーの主要モデルと3Dプリント金属サンプルを深センTCT展示会（ブース番号F20）に持ち込む予定です。