3Dプリントは量産化が期待される。コベストロは量産用カーボン用ポリウレタン樹脂を製造

3D プリンティングはこれまで主に少量のプロトタイプやサンプル部品を生産してきましたが、多くの業界では工業的な大規模生産への関心が高まっています。シリコンバレーの企業 Carbon は、部品の生産速度を従来のプロセスと比較して最大 100 倍に高めることができる Digital Light Synthesis™ (DLS™) テクノロジーを開発しました。

カーボンは長年の研究開発を経て、部品製造に適した新しいポリウレタン液体樹脂を開発しました。コベストロはこの材料のスケールアップと大量生産において重要なパートナーです。同社は商業的な量産を実現するために多額の投資を行ってきました。そのため、共同の取り組みにより、3Dプリントプロセスとそれに対応する材料の大規模生産の実現可能性が証明され、これがパートナーシップの現在の成功となっています。

Antarctic Bearによると、最近、テクノロジーをリードするポリマーメーカーCovestroと3Dプリント会社Carbonが協力して、Carbonのポリウレタン液体樹脂材料の生産を拡大している。Carbonのデジタル光合成（DLS）技術を使用したこの材料は、生産部品の製造に適しています。現在、この材料は大量生産され、大規模な生産ニーズを満たそうとしています。

Carbon の DLS 積層造形プロセスは、大規模なポリマー 3D 印刷で重要な役割を果たします。UV 放射と光活性ポリマー樹脂を使用するため、ステレオレーザー彫刻に似ていますが、非常に高速です。この印刷速度は、主に印刷領域内の「液体デッドスペース」によるもので、これにより、印刷された部品を別々の層を形成せずに連続的に引き上げることができます。

全体的に、Carbon の現在の印刷速度は大量生産への道を開くものであり、特にスポーツブランドの Adidas とのコラボレーションでは DLS システムを使用して Futurecraft 4D スニーカーのミッドソールを大量生産しています。

カーボンの成功のもう一つの重要な要素は、ポリウレタンベースの液体樹脂材料であり、同社はその樹脂を商品化するためにコベストロとの提携に多額の投資を行ってきました。

大量生産に適した材料「積層造形から統合生産へアップグレード 「最大の課題は、適切な材料を必要な品質と量で提供することです」と、コベストロの付加製造部門グローバル責任者、パトリック・ロッソ氏は説明します。「Carbon のような企業と協力することで、私たちは既存の規模の限界を押し広げ、バリューチェーン全体のさまざまな産業がデジタル大量生産に向かう道をサポートしています。」 ”

Covestro は現在、より幅広い産業用途に向けたこの素材の研究を行っています。この目的のため、同社はレバークーゼン、ピッツバーグ、上海の拠点にある 3D プリントラボをアップグレードし、さまざまな顧客と協力して連続積層造形用の材料ソリューションを開発およびテストしています。

効率的な製造プロセス
Carbon 社が開発した DLS™ テクノロジーは現在初めて大規模に使用されており、ステレオリソグラフィーと同様に、紫外線で硬化する大量の液体プラスチック樹脂からワークピースが作成されます。 Carbon の DLS™ テクノロジーでは、凝固を防ぐために下から酸素が供給され、液体デッドゾーンが形成されます。この目的のために、容器の底はコンタクトレンズと同様に光とガスを透過する膜で作られています。このデッドゾーンにより、印刷された部品は、別々の層を形成することなく、連続的に上方に引き上げることができます。

DLS™ テクノロジーを使用した生産は、ステレオリソグラフィーよりも最大 100 倍高速であり、これは工業的な大量生産のもう 1 つの重要な前提条件です。この場合、独自のプロセスではソフトウェア、ハードウェア、および材料が組み合わされます。完成した部品に、必要な技術的および機械的特性を与えます。

Covestro は Carbon との協力に加え、AM 向けの新素材の研究や新しい工業用大量生産技術の開発も行っています。このプロジェクトの一環として、この素材会社はレバークーゼン、ピッツバーグ、上海の施設で 3D プリント機能をアップグレードしています。同社は複数のパートナーと協力し、レーザー焼結用の熱可塑性ポリウレタン (TPU) などの AM 材料の開発に取り組んでいます。

コベストロについて:
コベストロは世界最大のポリマー製造会社の一つで、2016年の年間売上高は119億ユーロでした。同社の事業範囲は、主にハイテクポリマー材料の生産と製造、および日常生活の多くの分野における革新的なソリューションの研究開発に重点を置いています。主なサービス分野には、自動車、建設、木材加工および家具、電気および電子、スポーツおよびレジャー、化粧品、医療、化学産業自体が含まれます。旧社名バイエルマテリアルサイエンスのコベストロは、2016 年末時点で世界中に 30 の生産拠点と約 15,600 人の従業員（正社員換算）を抱えていました。

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