印刷量と効率が10倍に増加、NUBURUブルーレーザー金属3Dプリント技術が登場

南極熊の紹介:現在、市場に出回っている SLM (選択的レーザー溶融) 金属 3D プリンターは、基本的にファイバーレーザーと赤外線レーザーをビームソースとして使用しています。銅や金などの反射率の高い素材を印刷する場合は、エネルギー吸収が少なくなり、成形が難しくなります。その後、TRUMPF は銅や金などの材料の印刷を可能にしたグリーンレーザー金属 3D プリンターを発売しました。最近注目しているのは、青色レーザーを開発する金属3Dプリンター企業「NUBURU」です。

2022年8月29日、南極熊は、青色レーザーの専門家であるNUBURUが積層造形（AM）分野で足場を拡大していることを知りました。同社は一連の特許を取得し、Essentiumと3Dプリント銅の協力関係を築いたほか、米国空軍から中小企業革新研究（SBIR）契約を獲得し、青色レーザーベースの3Dプリントソリューションと地域プリント技術を開発しています。
NUBURUのロン・ニコル会長は次のように述べた。航空宇宙や自動車などの主要市場に、大量かつ低コストのエリア印刷技術を導入するのに役立ちます。

△ NUBURU青色レーザー3Dプリント技術紹介動画

生産性が10倍向上した青色軽金属3Dプリンター
NUBURU は、米国空軍イノベーションユニットからの資金提供を受けて、新しい金属 3D プリンターを開発する予定です。動画からわかるように、同社の青色レーザー技術を活用することで、印刷量が 10 倍、生産効率が 10 倍に増加し、サブミクロン以下の微細な特徴を印刷できるようになると予想されています。

さらに、青色レーザー 3D プリント技術では、「後処理と部品の収縮ゼロ」も実現できます。これらは明らかに誇張だが、NUBURU は金属が青色レーザーをより効率的に吸収し、「エリア印刷」と組み合わせることでそれが可能になると主張している。
△銅を印刷する場合、青色レーザーの吸収率は65％であるのに対し、赤外線レーザーの吸収率はわずか5％である。
アンタークティックベアによると、NUBURUは2021年5月に米国特許庁より米国特許番号（US2016/0322777）を取得したと発表した。新しい特許は、青色レーザーダイオードの空間、偏光、波長の組み合わせをカバーしており、金属加工の速度と品質を大幅に向上できる高出力、高輝度の青色レーザーダイオードシステムを作成します。 △ 特許US2016/0322777の概略図
NUBURU の特許ポートフォリオは大幅に拡大しました。 2021年現在までに、3Dプリンティングと材料処理の分野で9件の特許が追加されています。 NUBURU の基礎特許である「3D 印刷装置および方法」、PCT/US14/35928 は 16 か国で付与されており、米国特許 (US2016/0067780) を含むいくつかの他の出願および後続の出願が世界中で係属中です。 △ 特許US2016/0067780の概略図
「ゾーン印刷」技術 △セラの200万レーザー「地域印刷プロセス」は金属部品を印刷できる
分析してみると、このテクノロジーの威力を理解しやすくなるかもしれません。

レーザー印刷の照射効率で見ると、Seuratのスポット面積は15平方ミリメートルに相当するのに対し、直径100ミクロンの従来の単一レーザーのスポット面積はわずか0.0078平方ミリメートルで、その差は1,000倍近くあります。つまり、溶融効率は単一レーザーシステムの最大1,000倍を達成できることになります。
レーザー印刷の精度と解像度に関して言えば、Seurat の精度は従来の単一レーザーの 10 倍に達します。 200 万個の光点があり、それぞれの光点の電力強度と持続時間は制御および調整可能です (ただし、これにより多くのデータ処理の問題が発生する可能性があります)。

ドイツのEOSはかつて同様の技術を研究していたが、この技術を使った機器はまだ発売されていない。
△EOSのLaser Pro Fusion技術は、約100万個のダイオードレーザーを使用して材料を溶かし、層ごとに部品を製造するもので、ナイロンなどのポリマー粉末材料を印刷することができます。海外メディアの推測によると、TRUMPFはこの付加プロセスを独自に開発する能力を持っています。 NUBURU は軍事プロジェクトと協力することで、付加製造における青色レーザー技術のさらなる実装を可能にしたいと考えています。
NUBURU の創設者兼会長であるマーク・ゼディカー博士は、次のように述べています。「NUBURU の青色レーザーは、電気自動車や自動車、エネルギー貯蔵、航空宇宙、積層造形などの材料加工アプリケーションに最適なソリューションです。多くの産業アプリケーションでは、銅、ステンレス鋼、アルミニウムなどの主要材料は、従来の産業用レーザーが透過する赤外線波長のほとんどを吸収しません。NUBURU の産業用青色レーザーは、基本的な物理学を利用して、従来の方法よりも 10 倍速く欠陥のない溶接を実現します。」青色レーザー技術を 3D 印刷と材料加工に使用することで、業界に革新がもたらされます。
△写真提供：NUBURU
マーク・ゼディカー博士は次のように語っています。「青色レーザーの吸収の利点とエリア印刷技術を組み合わせることで、赤外線レーザー金属プリンターよりも最大 100 倍速く印刷できる大規模な 3D プリンターを開発することが私たちの目標です。成功すれば、古い航空機の交換部品を製造できるようになり、重要な部品の製造と交換にかかる時間が大幅に短縮され、航空機をより迅速に通常の状態に復旧できるようになります。」

NUBURUの上場目標NUBURUは2015年に設立されたまだ若い会社です。しかし、特別買収目的会社であるTWND Corp.（NYSE：TWND）との合併を通じて成長を加速させました。同社のIPO前の価値は3億5000万米ドル（約24億人民元）、株価は10.00米ドルと推定される。両社の取締役会は満場一致で取引を承認しており、2023年初頭にIPOを完了する予定であり、その時点で新事業体はティッカーシンボル「BURU」で取引されることになる。

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