ロソティクス社、磁場を利用して金属原料を加熱するロケット燃料タンクとフェアリング用の3Dプリンターを発売

2023年3月30日、アンタークティックベアは、米国の金属3Dプリンター企業ロソティクスが今月24日に新型デバイス「マンティス」のプロトタイプの発売を発表し、今年後半には大型航空宇宙構造物向けの新型金属3Dプリンターの納入を開始することを知った。昨年12月、ロソティクスはドレイパー・アソシエイツが主導するシードラウンドで75万ドルを調達した。

従来の 3D プリンターは高出力レーザーを使用して金属線や粉末原料を加熱しますが、Rosotics は 3D プリンターのノズル内の磁場を使用して原材料を加熱します。同社独自の 3D 印刷プロセスである Rapid Induction Printing では、現在の技術に比べて、高品質の製品を製造するために必要なエネルギーと材料リソースが大幅に少なくなります。

△SeedScout創設者マット・シャーマン氏とロソティクス共同創設者兼CEOクリスチャン・ラローザ氏
「このプロセスにはレーザーは使用していませんが、最終結果は同じです」と、ロソティクスの共同創設者兼 CEO のクリスチャン・ラローザ氏は語る。「これは大幅な効率改善であり、マンティスの電源は 240 ボルトのコンセントに差し込むコードで供給します。」

ロソティクスは、95,000ドルのデポジットを支払い、ハードウェア・アズ・ア・サービス契約を締結した顧客に対して、2023年第3四半期にMantisの提供を開始する予定だ。ラローザ氏は、納品後、ロソティクスは「顧客に費用を負担させることなく、長期にわたってハードウェアのインストール、保守、アップグレードを行う」と述べた。

Mantis（第 1 世代）は、直径 1.5 メートル (5 フィート) ～ 8 メートル (26 フィート)、高さ最大 9 メートル (30 フィート) の航空宇宙グレードのアルミニウムとスチールを印刷できます。このシステムは、現場での製造を含むさまざまな用途での大規模な 3D プリント向けに設計されています。この機械は 3 つのプリントヘッドを稼働させており、各プリントヘッドは 1 時間あたり 15 キログラム (33 ポンド) 強の金属を印刷できます。システムとしては、1時間あたり約50キログラム（110ポンド）の材料を印刷できます。
ロソティクスは世界最大の金属3Dプリンターを製造する予定であり、ドレイパー・アソシエイツの創設パートナーであるティム・ドレイパー氏によれば、これは航空宇宙製造業界を根本的に変えることになるという。「同社の独自のプロセスである Rapid Induction Printing により、同社の顧客は宇宙や輸送用の新しいロケットを簡単に繰り返し製造することができます。Draper Associates は、同社の事業に参加できることを嬉しく思っています。」

ロゾティクス社は、レラティビティ社が3Dプリントしたテラン1ロケットを初めて打ち上げた翌日の3月24日に、マンティスのプロトタイプを公開した。

「レラティビティは、レラティビティの打ち上げロケットを 3D プリントする機能を開発しており、航空宇宙などの分野で 3D プリントをより簡単に実装できる新しいタイプの金属積層製造技術の開発に注力してきました」とラローザ氏は語ります。「材料内で熱を発生させることで、使用するエネルギーを削減できます。もう 1 つの利点は、スループットです。金属を 3D プリントする最も自然で効率的な方法は、誘導による方法だと考えています。多くの金属は電気を伝導します。これを利用すれば、印刷プロセスで非常に非効率な、あるいは危険な材料を使用するよりも有利になります。レーザーは不要であるため、ノズルをスケールアップして金属堆積速度を実現することもできます。」
そこで、レーザー照射により粉末を溶融する方法は、誘導加熱されたノズルに金属線を「単に」通す押し出し法に置き換えられました。私たちはこれをラピッドインダクション3Dプリンティング（RIP）と呼んでいます。この方法はPBF（パウダーベッドフュージョン）技術と同じ目標を達成しますが、エネルギー損失ははるかに少ないと言われています。この方法は、集中エネルギー堆積プロセスと比較して、全体的なエネルギー消費効率を 30% ～ 50% 向上させます。

さらに、原材料は強磁性である必要はありません。多くの構造部品にアルミニウムが含まれているため、航空宇宙分野での使用の可能性を考えると、これは重要です。この問題に対処するために、コバルトを含む材料の混合物を使用する印刷ノズルが設計され、これにより機械は鋼鉄と同じパラメータを使用してアルミニウム線を印刷し、同じパフォーマンスレベルを達成できるようになりました。 ”

アンタークティック・ベアは、鉄鋼やアルミニウムで多くのテストが成功している一方で、このスタートアップは自社のシステムが市販されている金属線のほとんどをサポートできると主張していると指摘している。現在、銅とニッケルを主成分とする銅ニッケル合金の開発に注力しており、この合金は特定の用途に特に興味深い機械的特性をもたらすことができます。この大型マシンは、追加機能に加えて、持ち運びや設置が簡単な折りたたみ式構造も備えています。このシステムのもう 1 つの利点は、どの工場でも一般的に使用されている標準的な 240 V 産業用コンセントで使用できることです。

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