2018年の革新的な3Dプリント企業トップ5：複合材料、マルチマテリアルSLS、トポロジー最適化、PEEK、ナノスケール

2018 年 9 月 26 日、Antarctic Bear は、ヨーロッパ最大の 3D プリント展示会である formnext が 2018 Startup Challenge の優勝者を選出したことを知りました。今年は、3D Printing Industry がコンテストのスポンサーとなり、同誌編集長の Michael Petch 氏が審査員を務め、2018 年の最も革新的な 3D プリンティングスタートアップ企業トップ 5 を選出しました。

今年の受賞者は、Fortify 複合 3D プリント、Aerosint マルチマテリアル SLS 3D プリント、AMendate トポロジー最適化ソフトウェア、Kumovis 医療グレードポリマー 3D プリント、Nanogrande ナノ粒子分子 3D プリントです。

世界的な視点から見ると、3D プリンティング技術は革新を続け、新たな応用分野を開拓し続けています。しかし、国内の3Dプリント会社の総経理はAntarctic Bearに対し、「私は3Dプリントの展示会に出席するために海外に行くことが多いのですが、中国の3Dプリント技術と海外の技術の差がどんどん大きくなっていると感じています。少し悲しいですね」と語った。

デジタル複合材料製造の強化

ノースイースタン大学の卒業生によって設立された Fortify は、「複合材の微細構造を最適化」し、「最適化された複合材を簡単に製造できるようにします」。マサチューセッツ州ボストンに拠点を置くこの企業は、磁気とデジタル光処理 (DLP) を組み合わせて複合繊維の配置を正確に管理する独自の Flexprint 技術を開発しました。

Fortify の共同創設者兼事業開発担当副社長である Karlo Delos Reyes 氏は、次のようにコメントしています。「3D プリント事業にとって、今はエキサイティングな時期です。当社は、幅広い用途に対応する差別化された魅力的な技術を持っていると考えており、この展示会に出展して、Formnext コミュニティ全体に Fortify のデジタル複合材製造を紹介できることを嬉しく思います。」

△ Flexprint 航空宇宙向け 3D プリントカーボンファイバー部品
2018年、複合材料のモデリングおよびシミュレーションソフトウェアの開発者である MultiMechanics は、複合材料の 3D プリントの予測可能性を向上させるために、複合材料の付加製造システムの専門企業である Fortify と戦略的な技術提携を結びました。 Fortify は、MultiMechanics の主力製品である MultiMech を使用して、印刷前に印刷部品の構造的完全性を予測し、構造全体の繊維の向きを制御することで設計を最適化します。さらに、Fortify の INFORM 印刷解析ソフトウェアをさらに改良し、MultiMech を使用した微細構造解析に基づいて Fluxprint プロセスを使用してより複雑な微細構造を生成するための研究開発作業も行われます。 MultiMech は、Fortify の印刷分析ソフトウェアと Fluxprint 印刷機能を活用して、最適な繊維配向を持つ複合部品の閉ループ反復設計に必要なフィードバックを提供するツールとして機能します。事業の拡大に伴い、MultiMechanics と Fortify は MultiMech API を Fortify プリンターに統合し、MultiMechanics のシミュレーション機能を Fortify ユーザーが利用できるようにする計画も立てています。
Aerosint マルチマテリアル SLS 3D プリント

ベルギーに拠点を置くAerosintは、複数の粉末を同時に3Dプリントできる選択的レーザー焼結（SLS）技術を備えたスタートアップ企業です。同社のデュアルパウダーディスペンサーは、既製のポリマーパウダー 3D プリンターにカスタマイズしてインストールできるアドオン製品です。

Aerosint の CTO、マティアス・ヒック氏は次のように述べています。「マルチマテリアルは 3D 印刷の次の進化であると考えています。マルチマテリアルにより、他の製造技術では実現できないような部品の最適化と機能化が可能になります。SLS/SLM プリンターの従来のコーターを当社の粉末堆積コーターに置き換えることで、30 年以上にわたって使用されている堅牢で実績のある技術にマルチマテリアルの機能が加わります。」

△エアロシントマルチパウダーディスペンシング技術の概略図
これは、複数のパターン化されたドラム（各粉末タイプに 1 つずつ）で構成されるディスペンサーである新しいマルチ粉末ディスペンシング技術を使用しており、細かい粉末ボクセルを行ごとに選択的に堆積します。このプロセスでは、複数のベース材料で構成された焼結可能な粉末層が生成され、現在の SLS コーターの移動速度に匹敵する最大 200 mm/秒の速度でパターン化できます。

△レーザー焼結モデル材料、支持材料は高温に耐え、何度もリサイクルして再利用できるため、粉末消費コストが削減されます。
従来のSLS装置では、モデルとサポート部分に同じ材料が使用されるため、印刷プロセス中にサポート材料が高温で焼成され、機械的特性が変化し、再利用できる回数が非常に限られています。
しかし、新しいエアロシント技術は、従来のSLS装置よりも多くの利点があります。この技術の印刷プロセスでは、不活性粉末材料がサポート材と充填材として使用されます。これらの材料は、高温環境に長時間さらされても化学変化や劣化を起こしません。そのため、次の印刷プロセスでも再利用できるため、廃棄物をほぼゼロにすることができます。
AMendate トポロジー最適化ソフトウェア

AMendate は、積層造形用のコンポーネント設計のための自動トポロジー最適化ツールを提供します。同社は西ドイツのパーダーボルン市に拠点を置き、欧州連合、ドイツ連邦経済エネルギー省（BMWi）、その他3つの欧州組織からの資金援助を受けて運営されている。

AMendate の CEO 兼共同創設者である Thomas Reiher 氏は、次のように述べています。「スタートアップチャレンジの優勝者の 1 社として、業界にとって欠かせないこのイベントに参加できることを嬉しく思います。AMendate は、構造部品の自動最適化ソリューションを開発しました。これは、積層造形の利点を最大限に活用した部品を必要とする企業にとって理想的なソリューションです。興味深い技術的な議論を楽しみにしており、魅力的な注文を期待しています。」

在庫: 3D 印刷パフォーマンスツール - 構造最適化設計ソフトウェア http://www.nanjixiong.com/thread-130118-1-1.html

KUMOVIS 医療グレードポリマー 3D プリント

ドイツに拠点を置くKUMOVISは、医療業界向けにFFFベースの3Dプリンターを開発しています。同社は、PEEKなどの高性能ポリマーを使用して3Dプリントをより経済的に実現可能にすることを目指しており、ミュンヘン工科大学、欧州宇宙機関、その他いくつかの組織の支援を受けています。

△ PEEK 3Dプリントサンプル

△PEEK 3Dプリンター
KUMOVIS のマネージングパートナーであるミリアムハースト氏は、次のようにコメントしています。「Kumovis では、当社の技術を活用して、患者のニーズに合わせた新世代のインプラントを開発したいと考えています。当社は、規制上の課題に直面している市場向けにエンドツーエンドのソリューションを提供しています。11 月に開催される Formnext の来場者に当社の Concept Clean AM システムを紹介できることを嬉しく思います。」

アンタークティック・ベアは、中国にもPEEK素材を印刷する会社、西安聚高があり、そのインプラントのいくつかがすでに患者に埋め込まれていることを知った。

△ 3DプリントされたPEEK肋骨を人体に移植する（2017年、Antarctic Bear撮影）
制御性の高い冷間堆積をコア技術とするPEEK材料3Dプリント法は、高性能PEEK部品の低コストかつ高精度な形状制御製造を実現します。
△Jugao 3Dプリントインプラント応用システム（南極熊の写真付き）
陝西聚爾は独自の技術プロセスを採用し、材料とプロセスを完璧に組み合わせ、印刷性能は従来の射出成形プロセスの80％を超えていると報告されており、この指標は世界をリードするレベルにあります。

ナノグランデ分子付加製造

Nanogrande は、カナダのケベック州に本社を置く、高解像度の付加製造会社です。同社によれば、非球形かつ非従来型の粉末を扱える「初の分子スケールの付加製造システム」を開発したという。同社は2018年にこの技術を導入した。

ナノグランデの創設者兼 CEO であるフアン・シュナイダー氏は、次のように述べています。「参加者、来場者、その他の出展者と会い、実りあるアイデアを共有したいと考えています。しかし、私たちの最も重要な目標は、商業的なコラボレーションを確立し、投資家に扉を開き、販売への道を開くことです。Formnext は、私たちにとってヨーロッパ市場での始まりに過ぎないと確信しています。」

△NG-100 3Dプリンター

出典: 3dprintingindustry

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