1枚1万元も要求せず、光硬化3Dプリントで印刷した新型超高速酸素透過膜が量産され、上海フロロテックはローカリゼーションの時代を切り開いた

△ 3Dプリント高速酸素透過フィルムのコストは1枚あたり約1万元「サイズ120×80mm、厚さ70ミクロンの輸入酸素透過フィルムのコストは1枚あたり9,000元です。当社の製品ははるかに安価で、サイズも大きくでき、年間生産能力は1万枚に達します！」
「中国の光硬化型3Dプリント業界は高速時代の到来を告げると期待されています！」

△動画：国産の高速酸素透過フィルム光硬化型3Dプリンターを使えば、靴のミッドソールを印刷するのに30分以上しかかからない
技術的背景

3D プリント技術は、登場以来、その独自の製造方法により人々の生産に対する認識を変えてきました。しかし、従来の 3D 印刷方法では、印刷速度が遅い、精度が限られている、材料が限られているなどの問題によって制限されることがよくあります。 2015年、アメリカのCarbon3D社はCLIP（Continuous Liquid Interface Production）と呼ばれる技術をリリースしました。この技術は印刷速度を大幅に向上させただけでなく、印刷精度も向上し、使用可能な材料の種類も拡大し、3Dプリント分野に革命的な変化をもたらしました。

技術原理

CLIP テクノロジーの核心は、酸素が感光性樹脂の硬化プロセスに与える影響を巧みに利用することにあります。従来の光硬化型 3D プリントでは、レーザーまたは光源の作用により、感光性樹脂が層ごとに硬化します。 CLIP 技術は、樹脂タンクの底部に光を透過する酸素透過層 (通常は薄い柔軟なフィルム) を設置します。底部からレーザーを照射すると、酸素透過層があるために層に接する部分の樹脂は硬化できず、連続した「液体界面」が形成されます。

レーザー照射を続けると、固化した層は上方に移動し、固化していない樹脂は液体界面から補充されます。このプロセスにより、従来の 3D 印刷で固化した層を繰り返し剥がす必要がなくなり、印刷時間が大幅に短縮されます。理論的には、この技術により印刷速度が数十倍、さらには数百倍も向上し、印刷プロセスが大幅に加速されます。

技術的な利点

非常に高速な印刷速度: CLIP テクノロジーは酸素の抑制効果を利用して、印刷プロセス中にモデルが継続的に成長できるようにすることで、印刷サイクル全体を大幅に短縮し、3D 印刷テクノロジーを大規模な工業生産に適したものにします。
極めて高い印刷精度: 従来の 3D プリント部品は、固有の層構造のため、方向によって機械的特性が異なり、特に積層方向ではせん断抵抗が非常に低くなります。CLIP ソリューションで印刷された部品の機械的特性はすべての方向で一定に保たれ、機械的特性と表面の平坦性が効果的に向上します。 CLIP ソリューションが提供する超高精度の印刷は、10μ を超える中規模範囲の半導体デバイス、センサー、バイオチップの印刷ニーズを満たすことができます。この高い精度は、精密機械部品や医療機器など、複雑な形状の製品の製造に特に重要です。
幅広い材料適用性: CLIP テクノロジーは、従来の光硬化性樹脂を使用できるだけでなく、エラストマー、フォーム材料、ゴムのような材料など、さまざまな高性能ポリマー材料とも互換性があるため、高性能スポーツシューズの靴底、自転車のシート、医療用インプラントなど、3D プリントの応用分野が大幅に拡大します。

応募の見通し
CLIP テクノロジーは、その優れた性能と幅広い応用可能性により、徐々に複数の業界に応用されつつあります。たとえば、自動車製造業界では、迅速なプロトタイピングやカスタマイズされた部品の小ロット生産に使用できます。医療分野では、パーソナライズされた医療機器の製造に使用できます。家電業界では、非常に複雑な内部コンポーネントの製造に使用できます。さらに、技術の進歩に伴い、CLIP 技術は将来的に印刷速度と精度をさらに向上させるとともに、さまざまな分野の特殊なニーズを満たすための新しい材料をさらに開発し、3D 印刷技術のより幅広い応用空間を切り開くことが期待されています。

上海フロロテックが独自開発：新型超高速剥離フィルム

CLIP 印刷装置の核となる高光透過率、高酸素透過率のリザーバー底フィルムは、印刷速度と完成品の精密品質にとって重要なコンポーネントです。上海フロロテックが独自に開発し、量産している新型超高速酸素透過膜は、間違いなく高速・高精度3Dプリンティング業界が飛躍的な発展を遂げるためのもう一つの強力なツールとなるでしょう。フロロテックはアンタークティック・ベアに対し、国内メーカーはA4用紙よりも小さい厚さ65μmの輸入通気性膜を購入するのに1万元以上支払わなければならないと語った。輸入価格の高さとサプライチェーンの不安定さが、このような通気性膜の大規模な応用と普及の最大の障害となっている。

現在、このような酸素透過膜を作製できる素材は、米国ケマーズ社のテフロンAF2400とフロロテック社の通気性シリーズ樹脂の2つだけと言われています。フロロテックが独自に開発・製造した酸素透過膜は、テフロンAFと同等の光透過率を持ち、耐熱性と酸素透過性はテフロンAFより若干優れています。酸素製造設備の支援により、酸素透過膜は、顧客が安定して確実に大判の高速連続3Dプリントを実現するのに役立ちます。特殊なリリースプロセスにより、印刷速度が向上し、印刷部品の精度と成功率が向上し、製品の付加価値が大幅に高まります。

フィルム製品には以下の特徴があります。

1. 寸法安定性と機械的強度に優れ、さまざまな樹脂ボックスのサイズ要件を満たすさまざまな厚さと形式を備えています。
2. 高い光透過率と優れた紫外線耐性により、長期にわたる高輝度印刷の安定性と優れた印刷性能が保証されます。
3. 高い通気性、超高自由容積を持つ独自の樹脂基材、酸素透過性は1000 Barrer以上。
4. 優れた化学的安定性と極めて低い表面エネルギーにより、さまざまな感光性樹脂モノマーや過酷な化学作業環境に耐えることができ、追加の酸素流なしで高速剥離特性を発揮します。
5. 優れた熱安定性、長期動作温度は 300 ℃ に達するため、印刷中に局所的な熱放出を心配する必要がありません。
6. 自社開発の材料と独自のフィルム形成プロセスを組み合わせることで、同様の外国製品と比較してフィルムの生産コストを大幅に削減します。
7. フィルムには硬化作用がなく、消耗品というよりはアクセサリーのような非常に長い寿命を持ちます。

フロロテックが生産する酸素透過膜は、さまざまな顧客のニーズに応じて、フィルムサイズと厚さを柔軟にカスタマイズできます。一般的に使用される標準サイズの製品は、A4（300*210mm）、A5（210*150mm）で、厚さは100ミクロンです。同時に、フロロテックは最大膜表面サイズ700*350mmの単一量産能力を持ち、年間生産能力は10,000枚に達します。

フロロテックについて

フロロテックは高性能機能性樹脂プロセスの開発と製造を行う企業です。同社の高性能通気性フィルム製品は、基材から加工まで完全なプロセスチェーンの統合を実現しており、国内外で100％独立した知的財産権を有しています。同社は生産を急速に拡大し、継続的にコストを削減する能力を持っています。製品は北米市場への参入に成功し、多くの大手米国3Dプリント企業の厳しい検証に合格しました。対象となる製品分野には、デジタル歯科、ジュエリー、履物、マイクロナノプリント、ハイエンド医療機器、精密工業部品などが含まれます。