Xeniaは独自の複合製品で大型積層造形市場に参入

2024年2月25日、南極熊は、イタリアの航空宇宙およびスポーツ複合材料の専門家であるXeniaが、一連の先進的な複合粒状材料製品を発売し、同社の大規模積層造形（LFAM）3Dプリント市場への事業拡大を推進し、専用の積層造形事業部門であるXenia Materialsを設立すると発表したことを知りました。 Xenia Materials チームは、JEC World 2024 のホール 5、ブース C79 に出展します。

1995 年にヴィチェンツァ (ムッソレンテ) に設立された Xenia は、特殊な熱可塑性マトリックスに基づく超軽量構造複合材のほか、幅広い炭素繊維および/またはガラス繊維複合材を提供しています。「当社は才能と革新を基盤とし、原材料のさらなる革新に取り組んでいます」と、同社の創設者（現在は新規事業開発マネージャー）であるファビオ・アゾリン氏は述べ、同社の付加製造への野心的な取り組みについて語った。
Xenia は、射出成形用の最先端の複合材料の開発に重点を置き、革新主導の開発に取り組んでいます。「当初は、軽量性と機械性能についてはあまり議論されていませんでした」とアゾリン氏は言います。「しかし、私たちは複合構造部品を作成するという明確で正確な目標を持ってスタートし、最先端のエンジニアリング技術を各製品に組み込むようになりました。」

チャンス到来<br /> 2000 年代初頭の複合材料の主な応用分野は、その独特の材料特性により航空宇宙でした。 Xenia は、イタリアの大手航空宇宙企業の 1 つである Leonardo と協力し、重量を軽減して性能を向上させるように設計されたカスタム強化熱可塑性プラスチックを開発しました。
アゾリンは次のように説明しています。「当社は、アルケマとの継続的な協力関係を通じてのみ入手可能なポリマーをベースにした材料を含むいくつかの特殊材料を開発しましたが、航空宇宙産業における長い承認プロセスのために課題に直面しました。幸運にも、当社はイタリアの「スポーツシステム地域」のモンテベッルーナの近くにあり、世界で最も先進的なウィンタースポーツ企業の近くにあったため、彼らは当社の材料の可能性を認識し、新しい点火製品シリーズを開発する機会にすぐに飛びつきました。」
最終的に、これらの革新的な材料はうまく統合されました。その結果、Xenia の製品ポートフォリオは拡大し、アプリケーションや特定の顧客ニーズに合わせてカスタマイズ可能なアイテムが 150 種類以上含まれるようになりました。現在、Xenia は、スポーツ、農業、航空宇宙、自動車、輸送、石油・ガス、代替エネルギー、建設、インフラ、機械、医療などの最終市場にサービスを提供しています。 Xenia® 素材は、パフォーマンスの向上、重量の軽減、コストの削減を目指す企業にとって、金属の代替品として強く推奨されます。ポリマーマトリックスは非晶質ポリマーと半結晶質ポリマーに分かれており、350℃までの連続使用温度に耐えることができます。
構造強化材、特に炭素繊維を追加することで、炭素繊維の割合（最大 50%）とベースポリマーを調整し、引張弾性率が最大 40,000 MPa のソリューションを得ることができます。
ポリマーは優れた電気絶縁特性を備えていますが、静電気の蓄積を引き起こし、特に爆発性環境においては人や機器に安全上のリスクをもたらす可能性があります。 Xenia® 製品は、炭素繊維の導電性特性を利用して、表面抵抗が最大 100 Ω の構造的に健全な導電性グレードを生み出します。これにより、ATEX 環境でプラスチック部品を使用できるようになります。
カーボンファイバーは、ポリマーマトリックス内にグラファイトや特殊セラミックなどの充填剤を分散させることにより、15 W/mKを超える熱伝導率を実現できます。したがって、熱伝導性化合物はプラスチック部品を介しても熱を効果的に伝達することができ、重量、耐薬品性、加工性、環境への影響、全体的なコストの点でアルミニウムなどの金属に比べて多くの利点があります。
さらに、Xenia® の革新的な製品ラインにおける持続可能なソリューションへの取り組みに沿って、 Xenia® の処方の 30% 以上にはバイオポリマーが含まれています。 Xenia は、専用の研究プロジェクト、専門知識とプロセスの継続的な開発、パートナーとのコラボレーションを通じて、現在および将来、顧客が直面する社会的課題の解決を目指しています。環境への影響を最小限に抑えながら、より持続可能な材料とソリューションを生み出すという同社の取り組みは、リサイクルからバイオベースまで、従来の製品の性能レベルに匹敵する代替製品のポートフォリオを通じて実証されており、代替処理機器の再認定や適応の必要性を排除しています。
この分野での豊富な専門知識を活かし、Xenia Materials は 3D 印刷アプリケーション専用の部門として設立されました。

ゼニアマテリアルズの誕生
アゾリン氏は次のように説明しています。「私たちは、選択できる材料が限られていることに気づきました。1 年前、私たちは積層造形に取り組むことを決めました。この決定は、ペレット状の材料を使用して大型部品をより効率的に製造できるようになった積層造形技術の進歩に促されたものです。」
これらの進歩と新たな市場の需要により、Xenia は顧客やパートナーと連携して、付加製造の可能性を高めています。これらの材料はもともと射出成形用に設計されていましたが、現在はさまざまな顧客のニーズを満たすために 3D プリント用に最適化されています。
Xenia は、Formnext が提供する新しい 3D 印刷材料シリーズを世界的に展開することを決定しました。 Xenia は、既存の幅広い製品範囲を活用して、各レシピを積層製造に合わせて調整および完成させ、さまざまな大型材料押し出し 3D プリンター (LSAM、FGF) との互換性を確保しています。これにより、新しい 3DP マテリアル事業部門が設立されました。
これらの製品は、高い剛性、寸法安定性、低密度、最小限の熱膨張、および広範囲の温度での長い耐用年数を実現します。これらの材料は、繊維と添加剤を混合した独自の樹脂で構成されており、ペレット押し出しプリンターに合わせて調整されており、FDM/FFF などの小型サイズから、生産と高精度製造のためのハイブリッド LFAM/CNC 機能を使用する LFAM プロセスまで多岐にわたります。

すべての Xenia 高性能コンパウンドは、幅広い温度範囲にわたって優れた剛性、寸法安定性、低密度、低熱膨張、および高い耐久性を備えています。これらは、Xecarb®、Xebrid™、Xelight®、Xegreen® ブランドで販売されている Xenia の既存製品ラインの拡張であり、3D プリント向けにカスタマイズされています。
Xecarb® 製品シリーズには、20% の炭素繊維で強化された 6 種類のベース樹脂 (PEI、HDPE、ABS、PC、PESU、PC-ABS) が含まれています。これらは標準的な材料ですが、Xenia は長年にわたってその配合を改良してきました。他の素材はもっとユニークです。たとえば、Xelight は AM 専用に作られた超軽量 PEBA であり、Xebrid™ は 10% のカーボンファイバーと 20% のガラスファイバー強化材を独自に配合した ABS です。 Xegreen シリーズの PA6、PA66、PET-G 素材はすべてリサイクル済みまたはリサイクル可能であり、炭素繊維で強化されています。
これらの高性能でリサイクル可能な素材は、産業からスポーツ、持続可能な輸送、防衛まで、幅広い用途と市場に適しています。アゾリン氏は、付加製造がゼニアにもたらす将来の機会について非常に楽観的です。ゼニアマテリアルズの人々が材料を革新する新しい方法を考え続けることで、付加製造を応用する機会がさらに増えるだろうと彼は信じています。

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