Dyze Designは、フィラメントとペレットの両方の材料に対応した高速押し出し3Dプリンターを開発しました。

はじめに: 3D プリンター市場が拡大するにつれて、マシンの信頼性と速度が向上し、押し出し機、ホットエンド、ノズルなど、プリンターの機能を決定する主要コンポーネントの重要性が高まっています。
2022年7月6日、Antarctic Bearは、カナダのDyze Design社がさまざまな機械に適した一連のソリューションを提供しようとし、PulsarやTyphoonなどの高性能押出機を開発したことを知りました。これらの押出機サービスは、標準的な熱溶解積層法 (FFF) デスクトップマシンからプロフェッショナルなペレット押出機ソリューションまで多岐にわたります。 DyzeDesign は、漏れ防止システムを備えた高速プリントヘッドを提供することで、高速で正確かつ再現性の高い FDM 印刷プロセスを実現したいと考えています。

3DプリンターメーカーDyzeDesign
Dyze Design はモントリオールを拠点とする企業で、主にヒーターヘッド、押し出し機、センサー、原材料の供給と保管を制御するその他のアクセサリなど、3D プリンターのコンポーネントを開発、製造、販売しています。同社の使命は、人々がいつでもどこでも必要なツールやものを作成できるようにすることです。この使命は、新しい材料を印刷することで 3D プリンターの信頼性と使いやすさを向上させる製品を開発することで達成されます。
△押出機に加えて、Dyze Design はこのフィラメントセンサーなどのさまざまなアクセサリも提供しています (画像提供: DyzeDesign)
Dyze Design の営業担当兼アカウントマネージャーである Xavier Geremia 氏は、次のように述べています。「簡単に言うと、当社は 3D プリンターの Intel Inside になり、マテリアルエクストルージョン (MEX) 原理で動作するすべてのプリンター、特に産業やロボット工学など、非常に高い産業スループットで動作するすべてのプリンターの押し出しシステムの主要サプライヤーとしての地位を確立したいと考えています。」
現在、デスクトップ 3D プリント市場では依然として主にフィラメントシステムが使用されていますが、プラスチック業界、特に射出成形ではペレットの使用が非常に一般的です。 RepRap 運動により、FDM プリンターの使用がさらに普及し、消費者市場と産業市場の両方でフィラメントの大量使用が始まりました。つまり、プラスチックペレットベースの原材料の使用は 3D 印刷では比較的新しいものですが、特に大判印刷や高押し出し率に関しては、その利点は非常に大きいのです。
△画像出典：Dyze Design
ペレット 3D プリンターの利点<br /> もちろん、粒子 3D プリンティングにもいくつかの利点があります。まず、同じ量の材料の場合、コストはワイヤよりも平均して 3 ～ 4 倍低くなります。非常に大型の産業用高速プリンターをターゲットにした Pulsar は、1 時間あたり 2.5 kg の材料を押し出すことができるため、大幅なコスト削減を実現します。さらに、1kgを超える重量のフィラメントのスプールは非常にまれです。 Dyze の Typhoon などの細いフィラメントを大量に消費するシステムでは、定期的なスプールの交換が必要です。
△Pulsarは高速ペレット押出機です（画像提供：Dyze Design）
第二に、ペレットは多くの産業家や製造業者から、より環境に優しく柔軟な解決策として見られています。特にリサイクル材料（いわゆる「リプロ」）を使用して、独自のペレットを生産することができます。最後に、ペレット化により材料選択の柔軟性が大幅に高まります。一部のポリマーは、その特性上加工できないためフィラメントの形ではまったく存在しませんが、それでも押し出して部品を形成することはできます。
ペレットフィードを使用して印刷する場合の考慮事項はフィラメントの場合と同様ですが、湿気に対してより敏感です。したがって、湿気は印刷の歪みを引き起こす最大の要因であるため、特定の種類の材料を乾燥剤を使用した防湿容器に保管することが非常に重要です。また、ペレット供給システムを採用し、手作業による原材料の充填を回避することも注目すべき点です。
Dyze Design 高速押出機の利点<br /> 近年、プリンターの「高速化」が進んでいます（例：プリンター速度 300 mm/s 程度）。これは良い進歩ですが、実際には、押し出しシステムが高速で押し出すことができない場合、印刷速度を上げてもあまり意味がありません。つまり、高速押し出しシステムでは 1 秒あたりの材料が増えるため、中速プリンターでも印刷時間が大幅に短縮されます。これは、通常、より大きなノズルが使用され、線と層の直径がはるかに大きいため、特に当てはまります。これは、ますます普及している大判プリンター (BigRep、Modix、3DPlatform など) で大きな部品を印刷するのに最適です。
△Typhon はフィラメントベースの高速印刷を可能にします (画像提供: Dyze Design)
当然のことながら、スループットが高いということは、溶融材料の量が多いことを意味します。高速印刷、特に大判印刷では、各層が十分に早く冷却される時間がないため、部品の反りが大きくなる傾向があります。したがって、優れたアクティブ冷却システムを使用するだけでなく、層が互いに適切にサポートされていることを確認するための「積層造形向け設計」ロジックも重要です。
高速パーティクルシステムの一般的な欠点は、「花瓶モード」でしか印刷できないことです。スクリュー押し出しの原理では収縮は事実上不可能であるため、材料は移動しながら流れ続けます（滲み/漏れます）。ただし、当社の場合、Pulsar はノズルに漏れ防止システムを使用しており、X 方向と Y 方向への移動が可能で、花瓶モードに限定されずに複数の部分印刷を行うことができます。
△ Dyze Designが開発・販売する特許取得ノズル（画像提供：Dyze Design）
Dyze Design 押出機のユニークなホットエンドコンポーネント<br /> 今日、3D 押し出しの専門家は、信頼性が高く、ユーザーの制約に適応できる製品をますます多く提供しています。これは実際には非常に良いニュースであり、付加製造への関心が高まっていること、および急成長する市場のあらゆる新しい課題と制約に対する押し出しシステムメーカーの適応力を示している。
ジェレミア氏は次のように語っています。「この論理により、当社の製品は非常にハイエンドに位置付けられ、ユーザー、特により高度な製造およびエンジニアリングの制約を持つ産業家のニーズを完全に満たします。当社の押し出し機は 100% 金属製で、激しい衝撃や振動に耐えることができ、市販のあらゆるポリマーを印刷するために 500°C の押し出し温度が可能です。さらに、当社のシステムは最大約 80°C の高温環境に耐えることができ、信頼性と耐久性に優れています。当社の理念は、オープンソース環境に適合した製品を提供することで、各ユーザーが独自のエコシステムを使用して独自のニーズと課題に対応できるようにすることです。」
△Dyze Design が製造した製品のほとんどは、モントリオールで「自社販売」されている (写真提供: Dyze Design)
Dyze Design の高速工業用押出機 Typhoon と Pulsar のほぼすべてのコンポーネントは、モントリオール工場の社内生産チームによって直接設計および機械加工されており、あらゆる制約に非常に敏感でありながら最高の品質を提供することができます。さらに詳しい情報を知りたい場合は、公式ウェブサイト（https://dyzedesign.com/）をご覧ください。

Dyze Designは、フィラメントとペレットの両方の材料に対応した高速押し出し3Dプリンターを開発しました。

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