2018年に「世界の10大ブレークスルーテクノロジー」に選ばれた実用的な金属3Dプリンター

2018年2月21日、MITテクノロジーレビューは2018年の「10のブレークスルーテクノロジー」を正式に発表しました。世界の新興技術分野におけるこの権威あるリストには17年の歴史があります。

△写真：DeepTech Antarctic Bearは、実は「実用的な金属3Dプリンター」がリストにあることに気付きました。

選定理由：新しい装置により、金属部品の3Dプリントが初めて実用的な技術となった
技術革新：金属3Dプリンターにより、低コストで高速な金属オブジェクトの印刷が可能に
なぜ重要なのか：大型で複雑な金属物体をオンデマンドで印刷する能力は、製造業に革命をもたらすだろう
主な研究者: Markforged、Desktop Metal、GE など
成熟度: 現在

金属3Dプリントは産業分野で非常に幅広く強い需要がありますが、過去には総コストが高かったため、多くの企業がそれを使いたくても導入できませんでした。例えば、金型業界では、20年以上金型業界で働いている金型専門家がAntarctic Bearに語ったところによると、現在の金属3Dプリントコストを60％以上削減できれば、中高級市場で一部の複雑な金型加工を大規模に置き換える可能性が非常に高いという。

効率とコストは、金属 3D プリントの大規模応用における 2 つの中核要素です。では、Markforged、Desktop Metal、GE などの企業が 2018 年の「世界のブレークスルーテクノロジートップ 10」に選ばれるに値する独自のテクノロジーと製品は何でしょうか?

マークフォージド

Markforged 社は、強力なパフォーマンスを持ちながら、わずか 99,500 ドルという驚くほど安価な金属 3D プリンターを発売しました。

▲メタルXプリントサンプル

Antarctic Bearによると、Metal Xが使用する技術は、従来の金属3Dプリンターで使用されているレーザー焼結（LS）や電子ビーム溶融（EBM）ではなく、Markforged独自の「原子拡散積層造形法」（ADAM）だという。この技術はバインダージェッティングに似ています。まず、プラスチックバインダーで包まれた金属粉末を何層にも重ねて 3D オブジェクトを構築し、次に焼結によってバインダーを除去して金属だけを残します。注目すべきは、焼結プロセスは金属結晶が結合層に「浸透」できるようにする全体的な焼結であるため、この技術によって生成される印刷物は非常に強力であり、産業界で直接使用できることです。

デスクトップメタル

名前が示すように、Desktop Metal (DM) はデスクトップ金属 3D プリンターの構築を目指しており、あらゆる設計および製造チームに高精度で高品質のデスクトップ金属 3D プリントを提供することを決意しています。 DM の共同創設者兼 CEO である Ric Fulop 氏は、「私たちは、手頃な価格で、専門的な操作を必要としないマシンを作ろうとしています。オフィスに差し込むだけで使用できます。」と述べています。

Desktop Metal 金属 3D プリンターの動作原理は、金属とセラミック粉末を柔軟なポリマーに混ぜ、スプレーして積み重ねて対象物を作り、その対象物を炉に入れていわゆる「マイクロ波強化焼成」を行うことです。ポリマーは消え、金属は形状を変えずに融合します。セラミック層により、金属が勝手に溶け合うことがなくなり、デザイナーが望む効果が得られます。価格、性能、互換性のある材料を入り口として、デスクトップ金属 3D プリントの「問題点」を一つずつ打破します。

ゼネラル・エレクトリック

ゼネラル・エレクトリック（GE）は、Concept LaserとArcamという2つの大手金属3Dプリント企業を買収し、金属3Dプリントの巨人となった。さらに、低コストのバインダージェッティング方式の金属3Dプリンターも発売した。

バインダージェッティング 3D プリント技術は、材料のジェッティングと焼結プロセスを組み合わせて金属部品を生産します。他の技術と比較して、より高速で、より安価で、完成品の密度が高く、大規模製造がより容易であるため、GE の支持を得ています。

GE のバインダージェッティング 3D プリンターは、粉末床溶融 (選択的レーザー溶融および電子ビーム溶融を含む) 3D プリンターよりも高速かつ安価で、特殊なバインダーを使用します。金属部品は印刷された後、熱処理工程を経ます。これに対応して、GE チームは最適化、熱処理強度の向上、歪みの低減に懸命に取り組んでおり、この技術を他の製造技術と統合したいと考えています。