フランスのProdways：MOVINGLightテクノロジーとセラミック3Dプリントテクノロジーの詳細な説明

この投稿は Little Raccoon によって 2018-2-27 12:38 に最後に編集されました。

フランスのプロダクツの過去と現在

フランス・プロドウェイズはかつてフランスの産業グループGroupeGorgeの子会社でした。 2017年5月、ProdwaysはIPOを通じて独立し、パリ証券取引所に上場しました。 Prodwaysは上場後、AvenAoグループ傘下の産業機器サプライヤーAvenAo Industrieと医療機器メーカーInterson-Protacを買収し、一連の統合を経て、産業チェーンに対するコントロールを継続的に強化してきました。

Prodways は、フランス北部最大の都市であり、自信に満ちた活気ある文化と商業の中心地であるリールにあります。アラニック博士は、1990年代にUV光重合技術を発明し、特許を申請しました。2008年には、3Dプリンターの応用に基づいてMOVING Light技術を発明し、DLPシリーズの3DプリンターであるLシリーズとVシリーズを発売しました。

MOVINGLight DLP技術高精度バッチ製造向け3Dプリント技術△モバイルデジタル処理技術の概略図
MOVINGLight テクノロジーは、デジタル処理 (DLP) テクノロジールートです。 365nm UVLEDは、より広範囲の高性能樹脂を光に敏感にすることができ、SLA用のエポキシ樹脂（Epoxy）やDLP用のアクリレート樹脂（Acrylates）のほか、さまざまな混合材料を硬化させることができます。この技術では、機能性樹脂とセラミックという 2 つの主要なカテゴリの材料を製造できます。
セラミック材料の応用において、Prodways は機能性セラミック材料(テクニカルセラミック) の製造に重点を置いています。

現在、光硬化技術ルートには主にSLAとDLPの2種類があります。一部の研究開発機関は光硬化技術を変革し、アップグレードしています。たとえば、紫外線レーザービームをスポットサイズの表面に変換して印刷速度を上げます。ただし、いくつかの制限要因があります。主な欠陥は2つあります。

セラミックスラリー（ジルコニア、アルミナ、HAなど）は樹脂とセラミック粉末の混合物です。常温での粘度が高いため、材料全体の制御が不均一になります。焼結後、多くの完成品は品質要件を満たしません。
レーザー出力を調整できないという前提で、異なる焦点距離のレンズを使用して異なるサイズのオブジェクトを印刷します。角度の変化によりエネルギーが分散され、精度に影響します。平面サイズが大きいほど、解像度は低くなります。

Prodways が開発した MOVINGLight テクノロジーがこの欠点を補います。他の DLP デバイスとは異なり、フランスの Prodways は、45° 反射鏡を使用して反射したすべての UV 光が垂直に飛行機に当たるようにするモバイルデジタルライトプロセッサを使用し、3 x 6 cm の小さな正方形を使用してプラットフォーム上で垂直に 90 度スキャンします。

それぞれの小さな正方形は同じエネルギー、波長、精度で印刷を実現し、高速、高精度、より対称的な製品が得られます。この印刷方法では、層厚範囲 25 ～ 150um で大判印刷 (500 x 500 x 500 mm) も可能になります。

MOVINGLightテクノロジーは、現在、3Dプリントの大量生産を実現できる唯一のテクノロジーでもあります。Antarctic Bearによると、多くのメーカーはそのような生産能力を持っていません。 100 個の歯科模型を同時に印刷する場合、ランダム検査プロセス中に、MOVINGLight テクノロジーにより、高速印刷を保証しながら、各模型が製造および検査基準を満たしていることを確認できます。

Antarctic Bear は、Stratasys、3D Systems、Prodways の機器モデルの比較をまとめました (下の図を参照)。 Prodways の L7000D モデル設備では、歯科模型 85 セットを製造するのにわずか 3 時間しかかからないことがわかります。これは、125 セットを製造するのに 5 時間かかることに相当し、前の 2 つの生産効率をはるかに上回っています。
▲3種類の装備の比較

印刷が完了したら、セラミック材料を後処理する必要があります。 Prodways は、セラミックスラリーが 50% を超える材料を実現できます。このような高品質のセラミックスラリーは流動性が非常に低く、印刷が非常に困難です。MOVINGLightテクノロジーは高品質の印刷を実現し、収縮率は21％以内に効果的に制御でき、完成品のセラミック含有量は99％に達します。 Antarctic Bearによると、ほとんどのセラミック3Dプリント企業の収縮率は約30％です。
収縮率が20%程度に達する中で、99%の密度を達成することは容易ではありません。これには、セラミックブランクの内容、焼結プロセス、温度を非常に正確に制御する必要があります。
後処理フローチャート ▼
現在、医療用セラミックプリントの多孔度要件は 100 ～ 300um です。例えば、骨細胞自体の体積は200um未満であるため、医療基準を満たすためには仕様を満たす気孔とバイオニックな内部構造が求められます。 MOVINGLight テクノロジーを使用して製造された完成品は要件を完全に満たしており、関連する顧客は骨スキャフォールドなどの生体適合性材料に関する動物臨床試験を成功裏に実施しました。
Prodways のセラミックプリントは、高密度、高純度、優れた熱機械特性を備えているため、オブジェクトを焼結するとすぐに使用できます。これは航空宇宙や精密機器の分野にとって非常に重要です。多くの航空宇宙部品は、高温の気流が通過した後、急速に冷却する必要があります。ほとんどの金属材料はこれらの要件を満たすことができませんが、セラミック材料は急速冷却の基準を満たしています。
△プロドウェイズセラミックプリント

金庭科技にとって複合的な人材の育成は急務である。フランスの Prodways について学びながら、Antarctic Bear は Prodways の中国における戦略的パートナーである Jinting Technology に連絡を取りました。金庭は新素材、新プロセス、新製品の研究開発に注力しています。設計分野は主に科学研究、医療、航空宇宙の3つに及び、バイオセラミックスやPEEK材料の研究開発など、産学連携で主要大学と提携しています。
医療分野において、3Dモデリング技術と3Dプリント技術は医学知識と切り離せないものです。しかし、ほとんどの医師は3Dモデリングとエンジニアリングの能力を持っておらず、モデリングエンジニアは医学知識が不足しているため、直接データをスクリーニングすることができません。その結果、3Dモデリングと医学知識の間に乖離が生じています。
今日のデザイナーは、3次元モデルを作成する能力以上のものを習得する必要があります。デジタル医療には、医療と3Dモデリング技術、エンジニアリング、機械工学、材料科学を理解し、組み合わせる能力が必要です。しかし、私の国では、3Dモデリング技術を医療、産業、航空宇宙の分野に成熟して適用できる複合設計の才能が比較的不足しています。そのため、質の高い医療エンジニア設計人材の育成が最優先事項となっています。
金庭の理念は、医師と障害なくコミュニケーションを取り、設計、機械、手術計画、材料選択、医療基準など、多角的な視点からソリューションを総合的に検討できる複合的な人材を育成することです。金庭は徐々にこのような設計上の優位性を発揮しており、それが同社の競争上の優位性にもなっています。

Antarctic Bearは、Jinting Technology CompanyがProdwaysとApiumの中国本土における販売代理店として、2018 TCT Asia ExhibitionのN1-H86ブースに出展し、3Dプリント業界に関心を持つ各界の人々に、新型PRODWAYS 3Dプリンター、Apium PEEK 3Dプリンター、および業界応用事例を紹介することを知りました。同時に、金庭科技はTCTと中国3Dプリント文化博物館が共同で提供する協力チケット（車両送迎）を開始しました。クマ好きの方はぜひブースN1-H86にお越しいただき、交流をお楽しみください。