北京龍源成形：22年間の素晴らしい3Dプリントの歴史

南極のクマのニュース。 2016年4月12日、上海で2016年中国金属加工産業-リンガー技術革新賞授賞式が開催されました。北京龍源自動成形システム有限公司（以下、「北京龍源成形」）が独自に開発したAFS-M180選択的レーザー溶融（SLM）金属3Dプリンターが、「金属成形工作機械部門」イノベーション製品賞を受賞しました。この設備の開発成功は、工業グレードの積層造形（3Dプリント）の開発に注力してきた北京龍源成型にとって新たなマイルストーンであり、外国のSLM設備と材料の独占を打ち破り、中国のSLM設備と応用技術のレベルを向上させることにも貢献しました。
図：AFS-M180 金属粉末 3D プリンターが Ringier Technology Innovation Award を受賞しました。国内 3D 印刷技術の先駆者として、北京龍源成形は 1994 年に設立されました。20 年以上の注力により、業界のベテラン企業になりました。時間は素晴らしいことを目撃してきました。
「非主導主義」のパイオニアたち：「マラソンを走る」精神で技術とブランドを蓄積する 北京龍源成形の会長である宗貴勝博士の意見では、競争には2つの方法があります。1つはボクシングスタイルで、相手を倒して10回数えることで勝ちます。もう1つはマラソンランニングスタイルで、自分自身と自分の目標や強みとの競争です。 1000メートルを走り終えたばかりで、一時的に他の選手より50メートルリードしている状態で、自分が「1位」や「2位」であると宣言するのは明らかに時期尚早です。減算型製造は3,000年以上、減算型製造は300年以上開発されてきましたが、積層型製造は30年近くしか開発されていません。現在、3Dプリント業界はまだマラソンレースの初期段階にあります。したがって、3Dプリンティングに携わるテクノロジー企業は、科学的精神を学び、真実かつ実践的な方法で技術を研究し、機器、材料、アプリケーションを開発する必要があります。北京龍源成形は22年間、この科学精神を堅持し、実践に注力してきました。中国の3Dプリント産業の盛衰を自ら経験し、目撃し、継続的な蓄積の中で継承と革新を行ってきました。その技術研究開発と応用は常に世界の先進レベルに追いついています。

1991 年、Zong Guisheng 博士はテキサス大学オースティン校で材料科学および工学の博士号を取得し、世界で最初の 3D プリンティングの博士号取得者の 1 人となりました。 1993年、中国初の商用工業グレード3Dプリントプロトタイプの開発を主導し、ラピッドプロトタイピングマシンと名付け、国家用語認定を申請しました。1994年に北京龍源自動プロトタイピングシステム株式会社を共同設立しました。同年、中国初の工業グレード3Dプリント機器である選択的レーザー粉末焼結（SLS）ラピッドプロトタイピングマシンが北京市科学技術委員会が主催する専門家評価に合格し、発明特許を取得しました。

写真：1994年、宗桂生は北京龍源成形を設立した。

図：1996年10月号の中国科学技術情報誌と1997年8月号の中国科学技術情報誌は、宗桂生博士にインタビューし、特別レポートを掲載した。
1996年、北京龍源成形が製造した最初の商用SLSラピッドプロトタイピングマシンAFS-300が北京航空材料研究所に販売され、新しい軍事航空製品の開発に成功しました。1997年には、精密鋳造用の焼結材料とラピッド鋳造プロセスの研究に成功し、複雑な金属構造部品の急速な開発分野に参入しました。同年、AFSラピッド製造は国家科学技術委員会の「第9次5カ年」トーチ計画に含まれました。1999年には、第2世代の商用機器AFS-320が市場に投入され、その後AFS-360にアップグレードされ、いくつかの国家重点プロジェクトの開発研究タスクに参加しました。2000年には、複雑な内部キャビティ構造を持つ金属部品のSLSベースのラピッド鋳造プロセスの開発に成功しました。

図：左から右へ：AFS-300、AFS-320、AFS-360
21世紀初頭の3Dプリント市場の低迷期に、北京龍源成形は中国製造業の国情を踏まえ、中国製造業はまず第一に中国鋳造であることを考慮し、戦略的な調整を行い、ラピッドプロトタイピングと鋳造に注力し、損失を迅速に利益に変え、持続的な収益性と急速な発展の軌道に乗りました。

2003年、北京はAFS-450を発売しました。 2006年には、砂コアの鋳造装置であるレーザー直接形成の砂のコア技術を実施し、自動車のシリンダーブロック、シリンダーヘッド、スーパーチャージャーを開始しましたレーザーコア製造機、鋳造コーティングされた砂の焼結成形のための独自の機器。 2011年に、最大成形スペースが1400×700×400mmの大型レーザーコア製造機LaserCore-7000を開発し、広西玉柴、東風商用車と提携してディーゼルシリンダーブロックとシリンダーヘッドの迅速製造方法とプロセスを開発しました。

図: 左から右へ: AFS-500、LaserCore-5300、LaserCore-7000
2013年、北京龍源成形は、北京市海淀区文化技術融合特別基金の「3D金型製造用大型レーザー焼結成形設備の開発と応用」プロジェクトを引き受けました。同年、北京市科学技術委員会の「人工膝関節全置換術の個別設計とカスタマイズ加工に関する前臨床研究（設計と加工プロトタイプの開発）」プロジェクトの実施に参加しました。北京市科学技術委員会の「国産材料とレーザーを使用したSLM成形設備の開発と検証」プロジェクトを引き受け、採択されました。2014年、2014年中関村産業技術連盟主要応用プロジェクトを引き受けました。「選択的レーザー溶融（SLM）技術に基づくデジタル金属部品成形機」の実証プロジェクトを実施して検収に合格し、金属粉末3DプリンターAFS-M250の開発に成功しました。2015年に北京市科学技術委員会の「歯科用選択的レーザー溶融装置の開発と応用検証」プロジェクトの実施を引き受けました。2015年に同軸粉末供給ハイエンド金属3DプリンターAFS-D600とAFS-D800Vの開発に成功しました。2016年にAFS-M180とAFS-M260金属粉末3D印刷装置の開発に成功しました。

図：左から右へ：AFS-M180およびAFS-M260金属粉末供給3Dプリンター図：左から右へ：AFS-D600およびAFS-D800V金属同軸粉末供給3Dプリンターこれまで、北京龍源成形は既存の技術と成果に満足していませんでした。その革新のペースは止まらず、技術設備の継続的な研究開発と応用のアップグレードにより、中国の3Dプリントの産業化の発展を推進してきました。

例えば、同社のSLMベースの金属粉末3Dプリンターは、高精度モーションシステム、密閉型粉末供給システム、不活性雰囲気制御、プロセス監視、全機制御などの技術的困難を克服しており、一般的なステンレス鋼やニッケルベースの合金材料の効率的な成形を実現できるだけでなく、保護ガス下でチタン合金やアルミニウム合金などの可燃性合金の効率的な成形も実現できます。小型精密金属部品の3Dプリントに適しており、医療、自動車、金型加工などの分野で幅広く活用できます。
さらに、元の装置は、元の選択的レーザー粉末焼結（SLS）ラピッドプロトタイピングマシンに基づいて改造され、アップグレードされました。例えば、LaserCore-5300Aは、オリジナルのLaserCore-5300をベースにシリンダー構造のピストン設計をアップグレードし、両側昇降シリンダー設計を採用しました。スチールベルトの巧妙な密閉設計により、ピストン駆動システムは十分に保護され、設備の信頼性が大幅に向上しました。同じ作業面では、作業ストロークが増加し、ワークピースの長さが大幅に増加し、伝達精度が向上しました。

宗桂生博士はこう言っています。「前に進むことはできるが、まず一歩後退したい。」長距離走の距離を認識した後は、短距離走の勝利に酔いしれてはいけません。むしろ、過去22年間に蓄積された貴重な経験をイノベーションの原動力に変え、着実に前進していかなければなりません。

北京龍源成形は現在、完全に独立した知的財産権を持つ砂型/ワックス型/高性能ポリマー材料印刷（SLS）および金属レーザー3D印刷（SLMおよびLMD）を保有しており、AFS-360、500、LaserCore5100、5300、5300A、7000などのSLS装置、AFS-M180、M260、D600、D800Vなどの金属レーザー3D印刷装置、およびレーザー溶接、レーザー再製造、レーザー表面改質、レーザーコア部品などの技術プロセスをカバーしています。設備・加工サービスのユーザーは1,000社近くあり、航空宇宙、自動車製造、石油化学、鉱業、機械製造、造船、軍事産業、医療、文化芸術などの分野のほか、研究機関や大学にも及んでいます。

「適者生存」：産業グレードの3Dプリントと産業用アプリケーションを深く結び付ける

宗桂生氏は、「急速に変化する市場に最も適応できる企業が、生き残るための最良の条件を備えている。常に、満たせるユーザーのニーズを見つけなければならない」と考えている。中国では、市場のニーズを真に把握し、3Dプリント技術を応用し、産業化できる企業は実際には多くない。北京龍源成形は、中国で産業グレードの 3D プリントの工業化とサービスを実現した最も早い企業の 1 つです。

例えば、先駆的なラピッドプロトタイピングワックスモデルと樹脂砂型は、伝統的な鋳造と密接に結びつき、「3Dプリント+インベストメント鋳造」と「3Dプリント+コーテッドサンドキャスティング」という新しい製造技術アプローチを形成し、多くの企業の新製品の試作段階で単品小ロット生産向けの成熟した金型フリー生産プロセスソリューションを提供し、大学、研究機関、自動車製造ブランド企業に、さまざまな複雑なアートプロトタイプ、ロストワックス鋳造ワックスモデル、砂型鋳造砂型、砂中子処理サービスの迅速な製造を提供しています。

図：龍源成形は顧客にラピッドプロトタイピングワックスモールドと樹脂砂モールドの加工サービスを提供しています。北京龍源成形と長期にわたって協力してきた多くのユーザーは、龍源成形の設備と加工サービスが企業の実際の応用ニーズに真につながっていると評価しています。国内の工業用グレードの3Dプリント企業の中でも、非常に「現実的な」大規模製造サービスプロバイダーです。

2004年以来、河北科技大学の省レベル現代統合製造技術工学研究センターは、北京龍源成形のSLSラピッドプロトタイピング装置3台を導入しています。「龍源成型工業の設備の性能は安定しており、同校のさまざまな装置に関する専門分野の革新と科学研究の応用は常に非常に優れている」と機械・電子・工学学院の劉立堅学院長は述べた。

図: 河北科技大学で使用されている北京龍源SLSラピッドプロトタイピング装置「3Dプリントは、教師と学生の個性的な革新的なデザインに非常に役立ちます。たとえば、リバースエンジニアリング、高度な製造技術、革新的な方法などのコースで使用されます。芸術系の学生も、プロトタイプ設計を行う際に龍源の3Dプリント装置を使用して物理的な作品を簡単に印刷できます。以前は、従来の製造と処理の難しさのため、教師と学生は複雑で特殊な形状の部品を設計することを望まなかった（あえてしませんでした）。3Dプリントはデザイン思考の束縛を解放し、考えた通りのものを手に入れました。」

図: 学生が設計したプロトタイプ。センターでは、Longyuan Molding のラピッドプロトタイピング設備を使用して、多くの地元企業がラピッド鋳造を通じて多くの大規模で複雑な鋳造プロジェクトを完了できるよう支援しています。「ある企業の輸入設備部品が破損した場合、私たちは部品をマッピングしてスキャンし、その後、Longyuan Moldingのラピッドプロトタイピング設備を使用してワックス型を作り、それを素早く鋳造してすぐに使用できる完成品を手に入れます。」さらに、センターはLongyuanのラピッドプロトタイピング設備を使用して地元の歯科医院と協力し、目に見えない歯列矯正器具プロジェクトに取り組んでおり、毎年多くの患者に恩恵をもたらしています。

2012年以来、常州機械科学総合研究所の先進設備工学技術研究センターは、北京龍源成形からラピッドプロトタイピング設備3台を購入し、自社の強みと組み合わせて成熟した付加・減算複合ラピッド製造モデルを形成し、重要な政府プロジェクトと地元企業に完全なラピッド鋳造ソリューションを提供しています。研究センター所長の王金剛氏は次のように語った。「私たちは龍源のラピッドプロトタイピングマシンを使用して、内部の複雑で微細な砂コアを印刷し、それを当社のデジタル精密成形機と組み合わせて外側の鋳型をフライス加工して、急速鋳造します。これにより、パーソナライズされた小ロット製品の生産期間を大幅に短縮し、コストを削減できます。」

図：北京龍源成形のSLSラピッドプロトタイピングマシン（左）+機械科学研究所のデジタルモールドレス鋳造精密成形機（右）
現在、この急速製造モデルは、自動車のエンジン、部品、ターボチャージャー、排気管などの急速砂型鋳造、およびEMUユニット、自動車クラッチハウジング、トランスミッションハウジングなどの複雑な金属部品のワックス型精密鋳造に広く使用されています。北京龍源のユーザーは次のように語った。「例えば、龍源成形と共同で開発した東風6気筒エンジンプロジェクトでは、シリンダーブロックやシリンダーヘッドなどの複雑な部品を、積層造形と切削造形を組み合わせて完成させました。この方法は工期が短く、コストも低いです。従来の方法で製造した場合、複雑なエンジンのサンプル金型を作るコストは非常に高くなります。」

図：常州機械科学研究所は、複雑な部品の砂型とワックス型を印刷し、急速鋳造を行うために龍源造型設備を使用しています。「中国の他の同様の設備と比較して、龍源造型設備は安定性が高く、故障率が低いと考えています。さらに重要なのは、その用途が現実的であることです。中国のほとんどの伝統的な製造会社にとって、龍源設備の使用コストとメンテナンスコストは、輸入設備よりも受け入れられます。」

上で述べた Longyuan Molding のような、工業グレードの 3D プリントの産業用途の事例は無数にあります。龍源成形のパートナーは全国に広がっており、中国の航空宇宙、自動車、医療などの産業の発展に貢献しています。

図：龍源成形の顧客の一部は航空宇宙分野に属しています。龍源成形は、航空宇宙部門や航空機製造会社にヘリコプターエンジン、ヘリコプターケース、ウォームギアポンプ、チタンフレーム、排気ダクト、航空機サスペンション部品、フライホイールハウジングなどの航空機部品の生産とサービスを提供しており、いくつかの国家重点航空宇宙プロジェクトの開発と研究の任務に参加しています。

図：戦闘機の主要部品の初期の精密鋳造製造自動車製造の分野では、Longyuan Molding は 2001 年に初めて 3D プリント技術 (SLS) を主要な自動車部品の新製品の研究開発に適用し、新製品の開発時間を大幅に短縮しました。中国で初めて自動車業界に「3Dプリント＋インベストメント鋳造」と「3Dプリント＋コーティング砂型鋳造」を導入した。自動車会社向けに、シリンダーブロック、シリンダーヘッド、吸気管、ギアボックスハウジングのラピッドプロトタイピングサービスを提供します。

図：エンジンシリンダーヘッド図：エンジンシリンダーブロック図：エンジンインテークマニホールド医療分野では、Longyuan Molding が特別に開発した AFS-320 ラピッドプロトタイピングマシンがポリスチレン粉末を原料として、口腔医学や整形外科の臨床治療用の固体モデルを製造しています。専用の CAD ソフトウェアを使用することで、義歯の歯床、クラウン、ブリッジ、クラウン、ベニア、インレーの 3D 設計が可能になります。歯科用ワックス模型は、手術用に金属の歯に直接鋳造することができます。さらに、心臓、腎臓、血管、整形外科（人工関節、頭蓋骨、骨盤骨）の3Dプリントモデルは、治療の成功率を向上させるための効果的な補助医療手段として使用できるほか、教育用の教材としても使用できます。大腿骨顆ワックスモデルは、金属製大腿骨顆に精密に鋳造することができ、加工後、人体に直接使用することができます。

図：3Dプリントの医療用途金属3Dプリントの分野では、Longyuan Moldingは独自に開発した金属3Dプリンターを通じて、航空宇宙、金型、医療機器およびインプラント、歯科、宝石、教育などの分野での産業用途を実現しています。

図：金属3Dプリント

さらに、テクノロジーベースの工業製造企業として、Longyuan Molding は顧客に専門的でカスタマイズされた継続的なサービスを提供することに尽力しています。たとえば、小ロット生産向けの設備およびサービスソリューション、製品のパーソナライズされたカスタマイズサービスなどです。また、製品の設計および開発のさまざまな段階に最適な設備と技術的手段を提供することもできます。 24時間オンラインコンサルティングサービスと全国各地の処理提携を通じて、いつでもどこでもタイムリーでプロフェッショナルなサービスをお客様に提供できます。同時に、当社開発部門、生産部門、マーケティング部門、管理部門、アフターサービス部門から構成される効率的な運営メカニズムが加工サービスセンターに強力なサポートを提供し、新技術、新プロセス、新材料を継続的に統合して製品を改善し、サービスを強化することができます。

継承と革新における優れた運営管理<br /> 企業が持続的な発展を遂げ、競争に勝つためには、経営と運営が重要な要素となります。北京龍源成形は、強力な技術力を備えているだけでなく、自社の発展に適した一連の管理・運営戦略も持っています。

会長の宗貴生博士は、企業経営において20年以上の経験を持っています。チーム管理において、ブランド企業を構築するには、ブランドを核としたイノベーションに重点を置く必要があり、それは生産プロセスにおける技術革新だけでなく、経営管理におけるイノベーションにも反映されると彼は考えています。技術開発と同時に、チームをタイムリーに更新・補充する必要があります。優れた技術を継承しながらも、革新的な活力をもたらすために、適時に新鮮な血を注入する必要があります。同時に、宗貴生はチームメンバーに「オーナー精神、プロフェッショナルな性格、純粋な性格」を持つことを要求し、期待した。一見単純なこの 12 語には、優秀で成功するチームメンバーが備えるべき包括的な資質が網羅されています。

彼のリーダーシップのもと、サンディ印刷テクノロジーの子会社である北京龍源成形は、強力で革新的、情熱的で協力的な専門的な管理、研究開発、サービス産業化チームを擁しています。ゼネラルマネージャー、エンジニアから製品、マーケティング、テクニカルディレクターなど、全員が専門的で豊富な経験を持っています。当社は、科学的かつ厳格な作業プロセスと長年の実践経験を組み合わせることで、顧客のニーズを深く正確に把握し、顧客にカスタマイズされたソリューションを提供することができます。

例えば、北京龍源成形のゼネラルマネージャーである王林氏は、東北大学で機械工学と自動化の修士号を取得しており、3Dプリント設備、高出力レーザー金属3Dプリント、レーザー再生、レーザー多機能プラットフォームなどの設備一式の研究開発、生産、販売プロジェクト管理において豊富な経験を持っています。副総経理の Pu Xiongying 氏は、中国科学院瀋陽自動化研究所で工学博士号を取得しており、同軸粉末供給高出力レーザー 3D 印刷装置の分野で豊富な研究経験を持っています。中国で大型および中型の 10,000 ワット 3D 印刷装置の開発を主導し、多くの主要な国家特別研究プロジェクトに参加してきました。袁暁新副総経理は西北工科大学で自動化を専攻し、電気機械工学の分野で30年以上の豊富な実務経験を有しています。彼は多くの大規模な国際最先端科学研究プロジェクトを主宰し、参加してきました。彼は龍源成形の設立以来、設備と生産関連の業務を担当してきました。副総経理の牛志宇はマーケティングに精通しており、生産にも長けています。企業開発戦略管理、内部リソースの統合とプロセスの合理化と再構築、企業のビジネス目標管理の実施において豊富な実務経験を持っています。

北京龍源成形は、科学研究成果の産業転換を支援するために、革新的グループ（大学教授、研究機関の研究者、革新的な才能）向けの技術転換プラットフォームも構築しました。同時に、積層造形技術のブレークスルーに焦点を当てた共同イノベーションプラットフォームも設立されました。

龍源成形は、100 年の歴史を持つブランドになるまでの道のりのほぼ 4 分の 1 を歩んできました。今後、さらに多くの素晴らしい出来事が見られるようになると信じています。

結論：
ダーウィンは『種の起源』を書くのに22年かかり、レオはアカデミー賞主演男優賞を獲得するために22年を費やしました。強い意志と粘り強さがあれば、素晴らしい業績を達成することは可能です。北京龍源成形の22年間にわたるブランド開発の旅は、中国の3Dプリント業界の前進に向けた努力の縮図でもあります。

過去のことを考えないで、未来を恐れないで。北京龍源成形は無限の超越の精神で無限の可能性を創造しており、前進するたびに新たな出発点となります。新たな希望を抱き、新たな伝説を創り出すことで、当社は中国の産業用 3D プリンティングとレーザーインテリジェント製造の市場リーダーになることを目指しています。

イノベーションは発展を導き、テクノロジーは世界を変えます。将来に関して言えば、Longyuan Molding には無限の可能性と限りない興奮があります。（文/ジア・ユー）

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