voxeljet が高速焼結 TPU 素材を発売し、オンデマンドのバッチ 3D 印刷サービスを提供

2022年10月13日、アンタークティックベアは、材料会社コベストロとの1年間の協力を経て、バインダージェッティング3Dプリンターメーカーのvoxeljet（VJET）が、両社が共同開発した熱可塑性ポリウレタン（TPU）材料をバッチオンデマンド3Dプリントサービスに提供すると発表したことを知りました。

△TPU素材とHSS技術を使用した3Dプリントで作られた格子弾性ディスプレイ（左右ともTPU素材で作られており、非常に柔らかくて弾力性があり、非常に硬くて耐久性があります）
耐久性のある弾力性、減衰特性、高い衝撃保護を備えたこの柔軟な材料は、現在、voxeljet の高速焼結 (HSS) プロセスで使用できます。このプロセスでは、選択的レーザー焼結とバインダージェッティング 3D 印刷技術を組み合わせて、射出成形の代替としてプラスチック 3D 印刷部品を大量生産します。

HSS 3D プリンティングは、2000 年代初頭にラフバラー大学のホプキンソン氏によって初めて発明され、特許を取得したインクジェットベースの粉末結合技術です。

voxeljet と Covestro が開発した新しいフレキシブル素材<br /> 標準的なナイロンポリマー PA12 に加えて、TPU は 3D プリントポリマーの中で最も需要が伸びている材料の 1 つです。この柔軟な素材は、その高い耐摩耗性により、何十年にもわたって靴底の製造でその実力が実証されてきました。特に 3D プリント業界では、TPU を使用してミッドソール、インソール、靴全体を一度に印刷しています。

△ voxeljetの最新自転車サドルは、高速焼結プロセスとTPUフレキシブル素材で作られており、耐衝撃性にも優れているため、プラスチック加工業界、自動車、消費財、航空宇宙、エンジニアリングなど、さまざまな業界でますます使用されています。これを念頭に置いて、voxeljet 社は、高速焼結 (HSS) プロセスと組み合わせた新しい柔軟な素材 (TPU) は、靴業界の用途、ヘルメット、サドル、シートのパッド、弾性チューブ、ホース、シール、パッケージングに最適であると述べています。

△TPU素材のミッドソール
voxeljet のグローバルプロダクトマネージャーである Tobias Grün 氏は、この柔軟な素材について次のように述べています。「3D プリントにより、プラスチック部品のまったく新しい、非常に個性的な拡張の可能性が開かれます。」他の TPU 3D 印刷プロセスと比較して、HSS 印刷プロセスを使用して製造された TPU コンポーネントは、非常に長持ちする永久弾性と優れた反発性能を備えています。

さらに、voxeljet社は、この新素材は細胞毒性試験に合格しており、皮膚に接触しても細胞や組織に損傷や変色を引き起こさないと述べた。

△voxeljetのVX1000 HSSはポリマー加工用の高性能3Dプリンターです
グリュン氏は次のように付け加えています。「HSS プロセスにより、個々のポリマー部品を、高品質かつ高速で、比較的低コストでオンデマンドに生産できます。大型プリントヘッドの使用により、高速焼結は経済的で効率的、かつ資源を節約するソリューションとなります。この技術は、未来志向の製品に大きな可能性を秘めています。」

HSSプロセスは、TPUなどの柔軟な材料を使用できるように数年前に調整されました。
大規模な製造ソリューションを共同で構築

voxeljet と Covestro の協力により、両社は顧客のニーズに合わせた高品質のポリマー部品をコスト効率の良い価格で提供できるようになりました。

2021年11月にこの提携が発表された際、両社は製造工場が3Dプリント技術を導入する際の障壁を取り除く手助けをしたいと望んでいた。大量生産に適した材料ソリューションを作成することで、顧客が画期的な製品を入手するまでの時間を短縮できると彼らは主張している。 TPUに加えて、熱可塑性エラストマー（TPE）、ポリブチレンテレフタレート（PBT）、ポリプロピレン（PP）などの新しい材料の開発も検討しています。

Grün 氏は次のように指摘しています。「機器メーカーと材料メーカーの緊密な連携により、ノウハウを共同で組み合わせ、部品の品質と 3D プリントプロセスを調整および最適化することができます。」

voxeljet は、企業が従来の製造プロセスを置き換えることを支援することで、新しい材料を導入し、3D プリントの需要の高まりに対応します。全体として、voxeljet の 3D 印刷サービスは、ポリマーモデルから、プラスチックパターン、金属鋳造品や完成鋳造品の型やコア、さらには小型から中型の部品や砂型シリーズのアウトソーシングされた工業生産まで、あらゆるものを提供できます。

△ ドイツ、フリートベルクにあるvoxeljetの本社
新素材は成長を達成できるか？

voxeljet は 20 年以上にわたってこの用途に注力し、金属鋳造用の金型とパターンをオンデマンドで製造するヨーロッパ最大級のサービスセンターを構築してきました。しかし、過去数年間、このドイツのメーカーは数四半期にわたり純損失とマイナスのキャッシュフローを報告しており、経営陣は投資家との直近の収益報告の電話会議で、これは同社の戦略的調整の一環であると説明した。

事業が多額の現金を使い果たし続ける中、voxeljet は昨年 9 月にさらに 440 万ドルの資金を調達すると発表した。事業は改善の兆しを見せているものの、多額の現金を浪費し続けており、多くのウォール街のアナリストは、voxeljet は遅くとも 2023 年初頭までに追加資金が必要になると考えている。

年間売上高の成長が見込まれ、HSSプロセスで使用できるTPUなどの新素材などの明るいニュースが発表されているため、引き続き同社の動向に注目していきます。

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