Qualified3Dは、MetShapeの特許取得済み金属光重合技術を使用して、微小重力実験を実施します。

2023年1月30日、アンタークティックベアは、ミシガン州を拠点とする積層造形サービスプロバイダーのQualified3Dとドイツの積層造形サービスプロバイダーのMetShapeが、サンノゼのバレー・クリスチャン高校の国際宇宙ステーション（ISS）研究所の学生を支援し、国際宇宙ステーションで微小重力実験を行うことを知りました。
研究チームは、ミリメートル規模の格子構造において、微小重力下で毛細管現象の実験を行う必要がある。これを実現するために、同社は Qualified3D に連絡し、マイクロステレオリソグラフィー (SLA) 技術を使用して製造された部品を入手しました。「当校の生徒の何人かは、マイクロ格子デザインがLMM技術を使って印刷可能であることを知り、彼らに連絡を取った」とバレー・クリスチャン・スクールのISSプログラム・マネージャー、エメカ・オケオチャ氏は語った。
バレークリスチャンスクールの 11 年生のチームメンバーである David Kou さんは、「Qualified3D は、私たちのリクエストや質問に常に迅速に対応してくれるので、とても感謝しています。多くの変更を要求したにもかかわらず、部品は時間どおりに納品され、微小重力実験の計画と実施をスムーズに移行できました」と述べています。
△ MetShape 3Dでプリントした金属格子。画像はMetShapeより。
学生たちはこの微小重力実験の解決策をどうやって見つけたのでしょうか?
サンノゼの学生チームが作成した格子構造は、直径 0.5 mm の支柱で構成されており、マイクロ SLA 技術が十分な精度で部品を製造できる唯一のプロセスのようです。フォトポリマー樹脂部品は寸法が正確であるにもかかわらず、耐衝撃性、耐熱性、耐寒性に欠けるため宇宙飛行には適していません。一方、金属材料の優れた特性は国際宇宙ステーションの実験ニーズを満たすことができます。ただし、格子デザインは、標準的な金属粉末ベッドフュージョンおよびバインダージェット 3D 印刷技術を使用して印刷することはできません。
そこで研究チームは、金属粉末を感光性樹脂に分散させ、DLPプロジェクターで精密に重合させる光重合の原理に基づく新しいタイプの3Dプリント技術である、 MetShapeのステレオリソグラフィーベースの金属製造（LMM）技術を使用することを決定しました。 LMM 技術と互換性のある金属材料にはチタンやステンレス鋼などがあり、この技術により滑らかな表面 (研磨前の表面粗さ 2 ～ 5µm) と極薄壁 (125µm) の部品を作成できます。オケオチャ氏はさらにこう述べた。「技術的な検討を行った結果、アクリル樹脂からステンレス鋼への変更案を承認しました。」
ISS 研究室の学生たちは数週間以内に部品を受け取り、微小重力実験に使用できることに興奮しています。実験パッケージは2023年2月中旬に国際宇宙ステーションに届けられ、2023年3月からデータの返送が開始される予定だ。
さらに、Metshape は 3D プリントと LMM マイクロ部品の焼結に関する専門知識で世界的に有名です。また、Qualified3Dを通じて米国の顧客への小売サービスも推進しています。
△ MetShapeのLMM技術プロセスチェーン。画像はMetShapeより。
付加製造は微小重力研究において重要な役割を果たします<br /> 今週初め、フランスの産業用3DプリンターメーカーAddUpは、同社が設計に協力した新型の機械が評価のため国際宇宙ステーションの軌道上に打ち上げられると発表した。 AddUp は、欧州宇宙機関 (ESA) の「Metal3D」プロジェクトの一環として、宇宙で金属部品を 3D プリントするための専用マシンの内部構造とメカニズムを構築しました。従来の粉末床ベースのシステムとは異なり、このプロトタイプはフレームに取り付けられたワイヤ原料を扱うことができるため、ワイヤ原料が浮き上がるのを防ぎ、微小重力状態でも装置を動作させることができるという。
△ AddUpの金属積層造形ソリューション<br /> さらに、スウェーデンの3DバイオプリンターメーカーCELLINKは、微小重力製造の専門企業Made In Spaceとの戦略的提携を発表しました。この協力の目標は、国際宇宙ステーションや将来の地球外プラットフォームにおける 3D バイオプリンティング開発の機会を特定することです。 CELLINK は、このような取り組みが地球上の薬物検査や癌研究に実質的な影響を与える可能性があると主張している。 CELLINKの共同創設者兼CEOのエリック・ガテンホルム氏はさらに次のように述べた。「CELLINKは最先端のイノベーションへの取り組みを強化し、幅広い技術ポートフォリオと世界クラスの科学者およびエンジニアのチームで米国の宇宙計画を支援していきます。」

Qualified3Dは、MetShapeの特許取得済み金属光重合技術を使用して、微小重力実験を実施します。

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