Xaar: インクジェット 3D 印刷技術の開発のためのオープンプリントヘッド

Antarctic Bear は、3D プリントにおけるインクジェット技術の応用がますます普及しつつあると感じています。注目すべき特徴が 1 つあります。それは、高速であることです。

Xaar はケンブリッジを拠点とする会社で、さまざまな種類のインクジェットプリントヘッドを製造しています。同社は、ニール・ホプキンソン教授が開発した、一般的な工業用レーザー焼結装置よりも100倍高速な高速焼結（HSS）3Dプリント技術に投資しました。さらに、Xaar はより多くの 3D 印刷企業と協力したいと考えています。同社は現在、インクジェット 3D 印刷技術用のオープンプリントヘッドを共同開発し、商品化するために、OEM および産業パートナーを積極的に探しています。この点について、Xaarのビジネス開発マネージャーであるマイク・シールがインタビューを受けた。

Xaar が 3D プリントに興味を持っているのはなぜですか?
「3D プリンティングは急速に成長しているエキサイティングなデジタル産業であり、Xaar はここで大きな役割を果たすことができます。インクジェット技術は、試作から量産への移行期にある 3D プリンティング業界に最適です。インクジェットプリントヘッドは、1 秒間に何千回も正確に液滴を噴射することができ、また、1 つのシステムで複数のプリントヘッドを同時に使用できるため、大規模生産と量産が可能になります。

デジタルインクジェット市場は数十年にわたって運営されており、その技術はグラフィック印刷、タイル、パッケージ、ラベルなど幅広い用途で使用されてきました。インクジェットプリントヘッドは、レーザーや同様のシステムを使用するシステムに比べて、購入コストが大幅に安く、マシンの寿命全体にわたってコスト効率が高くなります。 Xaar の独自のプリントヘッドアーキテクチャと 2 つの主要テクノロジにより、特にインクジェットテクノロジが発展し、より幅広い材料が利用可能になるにつれて、エンドユーザーにさらに多くの選択肢が提供されます。

ハイブリッドサイドエジェクタアーキテクチャは、他のインクジェットプリントヘッドと比較して、流体の粘度能力が高く、流体の粘度範囲が広くなっています。ハイレイテクノロジーにより、プリントヘッドはより高粘度の流体を噴射できます。TF テクノロジー - 金属やポリマー添加剤などの粒子含有量が多い流体をサポートします。ハイレイテクノロジーによる生産性の向上 TF テクノロジーにより、部品の均一性が確保され、メンテナンスと生産停止時間が短縮されます。「

HSS（高速焼結）技術とは何ですか？
HSS 技術は主にインクジェットプリントヘッドと赤外線ヒーター、およびポリマー粉末材料を使用して層ごとに印刷します。HSS の印刷速度は他の 3D 印刷技術よりもはるかに速く、一般的な工業用レーザー焼結装置の 100 倍の速さです。

HSS高速焼結技術の原理：高速焼結は革命的な新技術です。高速焼結技術の開発の目的は、この技術を通じて既存の技術を置き換え、3Dプリントに大規模生産能力を持たせることです。従来のレーザー焼結機は、粉末状のプラスチックポリマーを溶かすために単一点レーザーを使用するが、これは高価で時間がかかる。英国シェフィールド大学機械工学部のニール・ホプキンソン教授は、レーザーの代わりに赤外線ランプとインクジェットプリントヘッドを使用している。彼は、インクジェット印刷技術の英国リーダーである Xaar のインクジェットプリントヘッドと赤外線加熱技術 (レーザーではなく) を使用して、ポリマー粉末を層ごとに焼結することで部品を製造しました。プリントヘッドは材料を粉末床に迅速かつ正確に送り、次に赤外線溶融によって粉末を形に固め、続いて次の層を焼結します。これはレーザー焼結よりもはるかに高速です。
HSS 高速焼結技術の特徴: ホプキンソン氏のチームは、高速焼結がレーザー焼結よりも 100 倍高速であることを実証しました。さらに、高速焼結は、何百万もの小型で複雑な部品の製造に使用される射出成形と比べてコスト競争力があります。経済分析によると、HSS 技術は、現在の積層造形 (AM) プロセスと比較して、部品の製造コストと時間を削減し、生産効率を大幅に向上させることができます。これは、ラフバラー大学がバートン・スノーボード協会と共同で実施した研究によってよく実証されました。調査の結果、HSS 技術を使用したマイクロスキーの製造コストは、レーザー焼結技術を使用した場合よりも 75% 低くなることがわかりました。
HSS 高速焼結技術の利点と欠点: 利点: HSS 技術による赤外線加熱を使用して粉末を溶かすのに、レーザーを使用する場合よりも時間がかかります。ホプキンソン教授は次のように語った。「HSS技術は赤外線加熱を使用し、微粒子を溶かすのに必要な時間はレーザー加熱の1万倍長くなります。そのため、HSS加熱プロセスは比較的『穏やか』であり、材料へのダメージを減らし、焼結品質を向上させることができます。」HSS技術のもう1つの利点は、材料の選択肢が広いことです。 FACTUM のエンジニアは、一部の材料はレーザー加熱による焼結が困難または不可能であるが、HSS 技術を使用すれば焼結できることを発見しました。
HSS高速焼結技術材料：ポリマー粉末材料。

HSS に加えて、Xaar はどのような 3D プリント企業と連携したいと考えていますか?
「もちろんです。私たちは、OEM、エンドユーザー、3D プリント施設、材料サプライヤーなど、プロセスのあらゆる側面で、あらゆる 3D プリント技術のユーザーやパートナーと協力したいと考えています。」

どのような企業や人々と働きたいですか?
「あらゆるタイプです。当社は電子機器に関してオープンなモデルを採用しており、パートナーに規定の電子機器の開発を強制することはありません。」

新しいインクジェット 3D 印刷技術で OEM と連携することを検討していますか?
「はい、私たちは喜んでそうします。たとえば、特定のアプリケーション向けのカスタムプリントヘッドを開発するための投資プログラムを通じて、パートナーが自社の製品に当社のプリントヘッド技術を使用できる「オープン」モデルを提供します。」

インクジェット 3D プリント技術にはどのような種類がありますか?
「ドロップオンデマンドは、常に革新を続ける非常に柔軟なインクジェット技術です。」

現在開発されている最先端のインクジェットアプリケーションは何ですか?

「機密保持上の理由により、現時点ではこれについてお話しすることはできません。しかし、当社は現在、フラットパネルディスプレイ技術、製薬、バイオメディカル、半導体業界への応用に注力しています。」

出典: 3D Tiger

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