ファルスーン氏との独占インタビュー：1社の顧客が数十台の金属3Dプリンターを構成、量産が加速

世界的な技術革新の波の中で、3Dプリント技術は常に注目の的となっています。技術が成熟するにつれて、多くのメーカーが大規模で大規模な産業シナリオでの 3D プリントの応用を検討し始めました。その中にはPolylite、Farsoon High-Tech、Yijia 3Dなど、国内メーカーも多数あります。湖南ファースンハイテクは、長年の技術革新と経験の蓄積を頼りに、中国、さらには世界の付加製造企業の最前線に立ち、2023年上半期に上海証券取引所の科学技術イノベーションボードに上場する予定です。同社は、多くの業界や市場に適したさまざまなビルドサイズと処理機能を備えた、工業グレードのポリマー (SLS) および金属レーザー粉末ベッド融合システム (SLM) の幅広い製品ラインを提供しています。

今年、中国・上海で開催され、大いに期待されていた TCT Asia 2023 では、3D プリント技術が再び注目を集め、世界中から来場者や業界の専門家が集まりました。その中で、Farsoon High-Techは、優れた設備の反復と技術革新により、展示会で注目を集めました。 △ 左はファースーンの執行役員兼副総経理の程潔氏、中央はファースーンの創業者兼会長の徐小樹博士です。今回のイベントで、南極熊はファースーンの創業者兼会長の徐小樹博士と執行役員兼副総経理の程潔氏にインタビューする機会を得ました。2人の業界専門家は、同社の最近の設備革新と技術の躍進を体系的に紹介してくれました。次に、この科学技術企業の素晴らしい側面を一緒に明らかにしましょう。

レーザーパウダーベッドフュージョン（LPBF）シリーズ機器の革新
TCT Asia 2023 において、Farsoon は FS1211M と FS811M-U をより広い市場に向けて発表しました。南吉雄はすでに今回の展示会でファースンが発表した一連の設備を体系的に紹介しており、1.6メートル級16レーザー金属加工機を複数台設置し、ファースンは革新的な3Dプリント製品5点を発表した - 南吉雄3Dプリントネットワーク - プラットフォーム（nanjixiong.com）

もちろん、今年の展示会におけるファルスーン社の機器の最大のハイライトは、現在同社が顧客に導入している最大の金属印刷機器である、16レーザーFS1521Mシリーズの「超大型」金属3Dプリンターの発売発表でした。 FS 1521M 印刷装置には 16 個の 500W レーザーが搭載されており、成形シリンダーのサイズは 1.5 メートルに達します。ユーザーは、ニーズに応じて、さまざまな形式の成形シリンダーの構成を柔軟に選択できます。さまざまなサイズの角型シリンダーと丸型シリンダーを切り替えて使用することができ、成形効率が確保されます。展示会では、Farsoon社がFS1521Mを使用して形成した直径1.5mの大型ソーラーパネルを実演しました。

Farsoon High-Techの常務取締役であるCheng Jie氏によると、FS1521M装置の重要なコア技術の1つは、光路システムに統合された16個のレーザーであり、これにより、成形部品のすべての重なり合う領域と重なり合わない領域の成形品質が一貫していることを保証できます。また、本装置は独自の風場設計も備えており、風場構造を何度も繰り返し改良することで、三層気流風場の安定した動作を実現しました。全体的な構造の安定性により、数百時間（約 400 時間）の連続した中断のない動作が保証されます。さらに、FS 1521M の統合設計により、従来のモデルのようにシャットダウン、トナークリーニング、二次換気の手順を必要とせず、印刷完了後に成形シリンダーをすぐに交換し、トナーを素早くクリーニングできるため、印刷効率が大幅に向上します。

Farsoon の新しい FS350M-4 金属 3D プリンターは、造形容積が 433 x 358 x 400 mm で、4 チャンネル 500W レーザー構成が標準装備されています。同社によれば、FS350M-4は、金型、工具、自動車、航空宇宙など、さまざまな業界における金属部品の中量生産に最適だという。粉末材料の現在の材料特性には、アルミニウム、チタン、マルエージング鋼、特殊グレードのステンレス鋼などがあります。
ファースーン氏は、FS350M-4 は、可変の層厚、充填、詳細に対する適応型スキャン戦略を含む最新のプロセスパラメータ開発により、生産性を向上させ、「優れた」部品品質を実現できると述べています。例えば、靴の金型アプリケーションでは、FS350M-4 プラットフォームは、1 回のビルドで 1 組の靴の金型の全靴サイズの 95% 以上を生産できると同社は述べています。 Farsoon 社によれば、このシステムは同クラスの他の金属レーザー粉末床融合システムよりも 60% 高い造形体積率を実現します。 FS350M-4 の自動化生産設計は、連続積層製造の概念を実装しています。部品のバッチが焼結された後、それらは後ろの冷却ビンに移され、新しいサイロが成形チャンバーに入り、新しい部品のバッチの製造を完了し、真のローリング製造を実現します。
大規模な 3D プリント生産業務では、不活性ガスの消費がコストのかなりの部分を占めます。ファースーン氏によると、FS350M-4には「非常に効率的な」不活性ガスシステムが搭載されているという。同社によれば、除染作業には11分かかるという。印刷プロセス中は、不活性ガスの消費量を 3 ～ 5 L/分にする必要があります。
同社によれば、この新システムには、フィルター寿命を延ばし、フィルター交換コストを削減する「強力な」逆洗機能を備えた統合型先進3段階フィルターモジュールが搭載されているという。ファースーン氏は、将来的には機械の稼働時間を増やし、操作を簡素化するための恒久的なろ過ソリューションを提供することが目標だと語った。
FS350M-4 は、機械の設置面積が 6 平方メートルで、統合ろ過システムが装備されています。ファースーン氏によると、付加製造工場の環境において、このシステムにより高密度レイアウトが可能になり、単位面積あたりの「最大スループット」を達成し、より効率的な付加製造レイアウトが可能になります。
ファースーン氏は、新しいシステムには効率的なトップパウダー供給システムも含まれていると語った。容器内の充電が少なくなるとすぐに、装備されたセンサーが補充を促すメッセージを送信します。ファルスーン氏は、粉末充填ユニットは簡単にドッキングできるため、造形プロセスを中断することなく材料を素早く充填できると述べています。

3D 印刷技術、PEEK 印刷プロセスの革新に対するサポートが減少<br /> 設備面での革新に加えて、Farsoon 氏は印刷技術における革新も披露してくれました。
Farsoon High-Techは自社開発のソフトウェアを採用し、低サポート技術の開発に成功し、密閉型インペラのサポート量を99.8%削減し、印刷消費量と後処理時間を大幅に削減し、製品の品質と効率を向上させました。サポートフリー成形の問題を解決するために、Farsoon High-Techは上海に最先端の研究機関を設立しました。ソフトウェアの専門家によるソフトウェアの継続的な反復最適化を通じて、制御モデリングソフトウェアを独自に開発し、サポートフリー印刷の問題を突破しました。ファルスーンハイテックの現在の低支持技術は、すでに25°の小角度オーバーハング構造の形成を実現できると報告されています。

PEEK は PAEK シリーズ (ポリアリールエーテルケトン) の一種で、耐薬品性、耐油性、高温熱安定性に優れ、融点は最大 350°C です。 3D プリントされた PEEK は、生体適合性と滅菌性を利用してカスタマイズされたインプラントを製造できるため、医療分野で特に注目されています。航空宇宙および自動車分野も、3D プリントされた PEEK の一般的な市場であり、耐摩耗性と耐熱性が高い部品の製造に適しています。しかしながら、国内外ともにPEEK材料のSLS製造においてはリサイクル率が低いという問題があります。この問題を解決するために、Farsoon High-Techは新旧の粉末の比率について複数のテストを行い、PEEKの高温焼結プロセスを独自に開発し、2：8の材料比率を達成することに成功しました。粉末はリサイクル方式で焼結できるため、ユーザーは材料コストを80％節約し、PEEK材料の100％リサイクルを実現しました。

産業化：国内外の市場が活況を呈し、最先端のアプリケーションが変化を牽引<br /> 現在、Farsoon は航空宇宙、自動車、医療、工業用金型、消費財など複数の業界に全面的に力を入れており、顧客と連携して技術成果の実現を推進しています。
株式公開前に、ファルスーンはすでに産業化に向けて多くの準備を整えていた。例えば、同社は長沙湘江新区に122エーカーの新しい本社ビルを購入するために約1億元を費やしており、2024年10月に移転する予定である。生産能力の拡大に合わせて、オフィス面積は2万平方メートル以上から16万平方メートルに拡大しました。研究開発の面では、Huashu は投資を増やし続けています。 2023年に発表された財務諸表によると、収益の15％以上が研究開発に投資されました。華樹の従業員700名以上のうち、400名以上が技術研究開発担当者です。研究開発への継続的な投資により、同社の製品の競争力はますます高まります。

国際展開に関しては、華樹は海外展示会への参加を増やし、海外のビジネス人材を採用して海外での認知度を高めていくと述べた。海外市場は同社の売上高の30％～45％を占めている。総設置台数800台以上のうち、300台以上が海外にあります。当社の海外チームには40名以上の外国人同僚がおり、販売技術サポート、アフターサービス、新製品開発に重点を置いています。
事業面では、Farsoon は常に SLS および SLM 装置製品に重点を置いてきました。同社の収益の 85% は粉末積層 SLS/SLM 金属装置の販売に依存しており、15% は技術サービスです。付加製造産業チェーンの上流と下流には巨大な利益の可能性があるが、華樹は今後も設備製造とその中核事業に注力していくと述べており、これは南極熊にとって特に価値があるものだという。
航空宇宙などのハイエンド分野に加え、今後は民生用途も積層造形技術の爆発的な成長ポイントとなるでしょう。現在、ある産業顧客は、アルミニウム合金部品の大量生産のために数十台の金属機械を構成しています。靴金型業界では、関連顧客の一部が20台以上の印刷装置を購入しています。

今後、Farsoonは3C業界に積極的に展開していきます。携帯電話や腕時計などの3C製品に部品が採用されると、数百台の機器の需要が生まれ、部品の生産量は数千万台に達する可能性もあるという。さらに、医療業界における整形外科用インプラントにも大きな市場スペースがあります。
伝統的な製造業との関係については、Huashu は伝統的な製造業を破壊したいのではなく、むしろ伝統的なサプライチェーンに統合したいと考えている。実際、従来の製造業も3Dプリンティングを計画しており、積層造形装置も導入する予定です。想像してみてください。10 台の CNC 工作機械に 1 台の積層造形装置が装備されているとしたら、これは 3D プリントにとって非常に大きな割合と量になります。 3D プリント部品の性能がますます認識されるにつれて、付加的な部品が機械的特性の面で一部の鋳造品に取って代わり、従来の製造技術を上回ることも完全に可能になります。したがって、3Dプリント部品に対する業界の認知度が高まれば高まるほど、製造される部品のバッチサイズが大きくなり、最終的には印刷設備や材料のコストが大幅に下がり、大量生産にとって大きなメリットとなります。

レーザー3Dプリンティングの将来展望と課題<br /> 最後に、Antarctic BearはFarsoonの創設者であるXu Xiaoshu博士に、同社の将来の発展の見通しと積層造形の開発動向についての見解を尋ねました。

徐博士は次のように述べました。「3D プリントの発展傾向は浮き沈みを繰り返してきましたが、現在は急成長の段階に達しています。急成長の要因は 2 つあります。1 つ目は、金属 3D プリントが徐々に成熟し、価格が相対的に徐々に下がっていることです。相対的な価格が継続的に低下したことで、その応用シナリオは大量生産と製造の実際のツールになりました。これは、比較的重要な航空宇宙分野だけでなく、他の用途にも大きな応用の可能性があります。2 つ目は、近年、業界の 3D プリントに対する理解が徐々に深まっていることです。以前は、一般の人々の 3D プリントに対する印象は、一部の研究に限られていました。Farsoon のような友好的な企業による 10 年以上にわたる継続的な教育とプロモーションにより、3D プリントはもはや珍しい技術ではありません。実用的な問題を解決するために 3D プリントを試してみたいという人がますます増えており、私たちが考えもしなかった多くの用途も登場し始めています。たとえば、ゴルフボール、金型、その他の用途など、これらすべてが 3D プリントの急速な発展を促進しています。」
徐博士はまた、産業化のための製品イノベーションについての見解も私たちと共有しました。彼は、現在、3Dプリントの主な応用シナリオは手作りの模型や小規模な科学研究ではなく、工業生産であると述べた。そのため、Farsoon は産業用アプリケーション機器のレイアウトに多大な労力を費やしてきました。産業用アプリケーション機器は、数万個の部品の生産に合わせてカスタマイズする必要があり、そのプロセスとソフトウェアもそれに追いつく必要があります。産業用途のコスト管理要件は桁違いに増加しています。そのため、Farsoon は機器のコスト効率のあらゆる側面で大きな改善を実現しました。同社が発売したマルチレーザー機器も、印刷効率の向上を目的としています。しかし、複数のレーザーは、印刷設備全体の設計にも新たな課題をもたらします。風場はより安定して効率的である必要があり、関連するアルゴリズムも大きな課題に直面しています。これらは、レーザー3Dプリントが産業化に向かうために緊急に解決する必要がある問題です。

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