Solvus Global の Powders on Demand は、新興の金属 3D 印刷市場をターゲットにしています - コールドスプレー技術

Additive Manufacturing Research 社の「金属付加製造市場: 2023 年」レポートによると、 3D プリント用の金属粉末の収益は 2023 年までに 10 億ドル近くに達すると予想されており、レーザー粉末ベッド溶融結合 (LPBF) 技術が 3D プリント金属粉末の最大シェアを占めることになります。この市場セグメントは、すでに金属積層造形（AM）の最も飽和した領域です。したがって、コールドスプレーなどの他の付加製造技術には、最大の成長の余地があります。

Solvus Global の一部門である Powders on Demand (POD) はこれを認識しています。マサチューセッツ州に本拠を置くこの企業は、特にコールドスプレー技術の分野で高度に専門化されたアプリケーションに重点を置き、業界でニッチな市場を開拓してきました。 Powders on Demand は、テクノロジー分野で大きな価値を創造し、業界と世界にプラスの影響を与えるという、Solvus Global の幅広いビジョンを反映しています。 PODの共同創設者兼CEOのブラッドリー・リチャーズ氏が海外メディアのインタビューを受け、同社を紹介した。

多角的かつ総合的な企業
2017 年に設立された Solvus Global は、複数の専門部門で事業を展開し、それぞれの分野における固有の課題の解決に取り組んでいる材料、製造、テクノロジーソリューション企業です。これらには、大規模な金属積層造形を専門とし、高度な技術を組み合わせて LPBF や Binder Jet の実用的なサイズ制限を超える部品を製造する Mammoth Metalworks が含まれます。主な目標は、従来の鋳造と鍛造を置き換えながら、大型の積層造形 (DFAM) 部品を製造することです。これに密接に関連しているのが POD で、コーティングと AM プロセス技術の専門家がサポートする品質管理された粉末製品用のオンラインプラットフォームを提供します。 POD は、微細構造エンジニアリングや、耐火金属や複合材料などの高級粉末に重点を置いた、付加製造およびコーティング業界をターゲットにしています。

Solvus Global の能力は、専門的な業務を遂行するさまざまな独自の部門によって強化されています。
VALIS は、プロセス最適化ソフトウェア、リアルタイムの品質監視と使用済み材料のアップサイクルを実現する統合センサーベースのテクノロジーを通じて、金属スクラップのリサイクル収益性を向上させます。
APEX は、機械学習を使用した予測プロセス制御のためにさまざまなセンサーやコントローラーからのデータを集約し、インダストリー 4.0 向けの製造インテリジェンスを提供します。
Kinetic Batteries は、環境に優しく、高エネルギーの 3D プリント可能な固体リチウムイオン電池の製造と、さまざまなサイズの電池用のカスタム粉末の開発に取り組んでいます。

POD の起源は、材料特性の研究とさまざまな技術への応用にあります。当初、この部門は、修理およびコーティング用途向けに微細構造設計されたアルミニウム粉末の開発に重点を置いていました。この重点は、材料の作成だけでなく、特定のアプリケーションにおけるその有効性の検証と実証にも置かれています。このアプローチは、コールドスプレー技術を使用した作業で特に顕著です。主流の生産市場をターゲットとする多くの粉末メーカーとは異なり、 POD は、技術が独特で要件が高度に専門化されているニッチだが発展途上の市場のニーズを満たすことに重点を置いています。

「POD は、高度に特殊化された用途向けに非常に安定したコールドスプレー材料を製造する必要性から生まれました」とリチャーズ氏は語ります。「小規模な発展途上市場のニーズは独特で、特に技術要件がほとんどの粉末製造業者がターゲットとする主流の生産市場とは大きく異なる場合がそうです。コールドスプレーと粉末の専門家として、当社は粉末改質と材料製造の特定の要素に重点を置き、お客様にとって極めて重要な特定の最終特性を実現しています。」

POD ビジネスモデルの鍵となるのは、Solvus Global のブランドが実際に POD パウダーを使用するテクノロジーを実行していることです。これにより、POD の製品は最初からエンドユーザーのニーズを念頭に置いて開発され、エンドユーザー向けに検証されます。

LPBFの飽和市場への参入を避ける
Powders on Demand の戦略の重要な側面は、ハイテク市場に意図的に焦点を当て、LPBF などの飽和市場から注意をそらすことです。

「私たちは LPBF からほとんど離れてきました」とリチャーズ氏は言います。「この分野は非常に飽和しています。この分野では多くの企業がうまくやっていますし、率直に言って、私たちの技術力は他の分野でより大きな影響力を持っています。私たちが革新的で優れた価値を生み出せる可能性は、LPBF 以外の分野の方がはるかに高いのです。市場はコモディティであり、非常に競争の激しい分野で大量の資本を投入する競争です。どの企業が、優位に立つためだけに、より優れたプリンターやより大きな粉末製造機を作るために数千万ドル、数億ドルを投資するでしょうか?」

この決定は、同社の専門知識と一致する特定の市場のギャップを特定し、それを埋める能力を強調するものです。 POD は、「競争の激しい分野」で競争するのではなく、コールドスプレーによる大型部品と特殊な修理技術にのみ焦点を当てることを選択しました。これは、市場の動向を明確に理解していることと、独自のハイテクソリューションを提供する同社の強みを反映しています。

Solvus は、GEFERTEC やその他のマシン、Phaser ノズルを備えた WarpSPEE3D マシン、さらには Bond Technologies の摩擦撹拌添加剤を含む、より一般的なコールドスプレーやコーティングプロセスからワイヤアーク積層造形 (WAAM) まで、さまざまな大型 3D 印刷機能を提供します。 2024 年初頭から、POD と Mammoth の高速稼働を維持し、業界最大のサプライチェーンの課題に対処するための追加機能が導入される予定です。

「当社は、1000 ポンド級、直径 1 フィート級の大型部品に注目しており、特に少量生産、鋳造、または単発のニーズの市場をターゲットにしています」とリチャーズ氏は語ります。「この市場は、本質的にはるかに特殊であり、開発の観点から見ると、コモディティ化され、粉末床で大量生産される部品とはまったく異なるニーズがあります。同様の戦略は、重要なコンポーネントの修理ポートフォリオにも見られます。」

産業共生
Powders on Demand と Solvus Global の原動力となっている哲学は、単に利益を上げることではなく、世界に具体的かつプラスの影響を与えるプロジェクトを追求したいという願望に根ざしています。この精神は、小規模生産のニーズを満たすことから、地球規模の課題への貢献の可能性に至るまで、その技術の多様な応用に表れています。

「ソルバスの中心的な目的は、世界のために何か価値あるものをすることです。これは、ほとんどの上場企業やプライベートエクイティの支援を受けた企業とは大きく異なります」とリチャーズ氏は語ります。「私たちの目標は、来月に巨額の利益を上げることではありません。私たちは、重要なことをするために将来の製造および技術ソリューションに投資しており、小規模な企業であっても違いを生み出すことができます。ソルバスのすべての事業部門がこの目的の推進に貢献し、前進するにつれてより大きな影響を与えるためのリソースを提供しています。」

企業全体が世界の状況を改善できる最も明白かつ直接的な方法の 1 つは持続可能性であり、Solvus ではこれが産業共生に反映されているようです。全体的な技術的問題を解決しながら、各事業部門も大きな相乗効果を発揮します。

VALI-Melt は、廃棄物の品質、収益性、持続可能性に関連する重要な要素を考慮したソフトウェアツールです。

●例えば、VALISはリサイクル業界向けのプロセス最適化ソフトウェアを専門としています。 VALI-Sort テクノロジーは選別装置と統合され、重要な材料データを取得し、リアルタイムの品質監視とプロセス最適化を促進します。これにより、スクラップ処理業者は材料消費の変化に迅速に対応できるようになり、材料サプライチェーンの競争力が向上します。

●さらに、VALIS は、使用済み非鉄金属スクラップをアップサイクルするための高度なセンシングおよびソフトウェアツールである VALI-Melt を開発しています。このツールは、迅速な原料分析、最適化された混合機能、リアルタイムの溶融分析を提供し、リサイクル作業の安全性と効率性を向上させます。リサイクルプロセスの価値、容易さ、持続可能性を高めるために設計された VALIS のソリューションは、廃棄物の選別を完全に自動化します。

天然資源が急速に枯渇している世界では、スクラップ金属を最大限に活用する能力が重要であり、リチウム電池を次世代の電子機器や車両用にリサイクルする必要が生じ始めているため、POD や運動電池などのデバイスには明らかに自然に適合します。

現地生産は、Powders on Demand が検討しているもう 1 つの分野です。サプライチェーンの複雑さが増す時代において、使用場所の近くで材料を生産することは、物流面と環境面での利点をもたらします。このモデルは、持続可能かつ効率的な運営という同社のビジョンに沿ったものです。

△MPWのDirectPowderシステム。

その結果、POD は最近、ペンシルベニア州ピッツバーグの Neighborhood 91 にある Metal Powder Works (MPW) から、MPW の自社施設外で初の DirectPowder ユニットを取得しました。この技術は、溶解の必要がなく、設置面積も小さく、他の粉末製造技術よりも効率的に金属粉末を製造できるように設計されています。

「MPW は非常に巧妙でユニークな技術を持っています」とリチャーズ氏は言います。「粉末製造の基本は 50 年間まったく変わっていません。粉末を製造する新しい方法を誰かが考え出すのは素晴らしいことです。私たちは、ユニークな材料をテストし、最終顧客にとって役立つユニークな形状の材料を生成するためのアプリケーションと可能性を見出しています。」

Solvus Global は若い会社ですが、成長するにつれて自社の事業内で産業共生をさらに進め、その後このモデルを他の場所にも拡大して導入していく予定です。そうすることで、地球規模の課題を解決する取り組みに劇的な変化をもたらすことができるでしょう。

Solvus Global の Powders on Demand は、新興の金属 3D 印刷市場をターゲットにしています - コールドスプレー技術

中南大学廖勝輝教授：「インテリジェント 3D 手術計画システムと 3D 印刷アプリケーション」

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