粉末床マルチマテリアル(金属/セラミック)3Dプリンティング、グリッドロジックハイブリッド堆積技術

粉末床マルチマテリアル(金属/セラミック)3Dプリンティング、グリッドロジックハイブリッド堆積技術

Antarctic Bear は、RAPID + TCT 2022 で最も興味深い企業の 1 つがミシガン州の Grid Logic という小さなスタートアップ企業であることに気付きました。 「グリッドロジック」という名前は、当初は国の電力網を改善する活動から生まれ、その後、3DプリントのXYZ軸を表すために使用されました。このスタートアップは、一見シンプルだが独創的な方法で、3D プリントの従来のプロセスに革命を起こしている。マルチメタル 3D プリント (またはセラミックが混合された場合はマルチマテリアル) の問題に対処するために、彼らは金属粉末を堆積させる方法を考案しました。



ここに示されているように、このシステムは色鮮やかなアメリカ国旗を印刷しており、3 つ以上の粉末を層ごとに基板上に供給し、さまざまな金属とセラミックを組み合わせることができ、印刷物を炉で焼結するだけで最終部品を形成します。


△3Dプリントされたカラフルなアメリカ国旗

この技術は、後の段階で焼結を必要とするバインダー ジェッティング金属 3D プリントに似ていますが、バインダー ジェッティングとは異なり、バインダーは使用されません。金属粒子は、ジルコンを支持材料として単純に積み重ねられ、その後焼結されます。複雑なインクジェットヘッド、ローラー、スクイージー、レーザーはありません。
△3つの材料タンクに異なる材料が充填されている

利点:
● 高価な金属やセラミック粉末の無駄を最小限に抑える
印刷部品に残留応力がない
接着剤による汚染なし
従来の粉末固化法を使用して複雑な部品を製造します

Grid Logic のブースでは、電気自動車に電力を供給するネオジム磁石と銅導体で構成された軸方向磁束永久磁石ローターなど、さまざまな応用例が実演されました。さまざまな産業用途の誘導モーターとして使用できる三相ステータコイルもあり、銅コイルをセラミック絶縁体と組み合わせる機能も実証されています。


△3Dプリントされたマルチマテリアル部品を搭載したデモモーター

指向性エネルギー堆積法 (DED) では異種金属を混合することが可能ですが、この技術では粉末床溶融結合法 (PBF) と同じ複雑さを生み出すことはできません。しかし、PBF を使用して複数の材料による 3D プリントを実現するのは、やや困難です。さらに、従来の金属バインダージェッティング 3D プリント技術では、バインダーが必要であり、異なる金属を組み合わせることも複雑です。 同社はこれまでオークリッジ国立研究所 (ORNL) および国防総省 (DoD) と協力し、レイセオンのミサイルシステム用のベリリウム交換部品を製造してきました。現在は、3D プリント サービス、材料開発、研究開発、カスタム システム開発を提供する次のパートナーおよび顧客を探しています。


△RAPID+TCT 2022のGrid Logicブースにて展示されたデモパーツ。

SmarTech Analysis が最近発表した「2022 年までの間接金属積層造形市場」予測によると、間接金属印刷は 2030 年までに 540 億ドル相当の部品を生産すると予想されています。したがって、Grid Logic が GE、Desktop Metal、または HP に買収されたとしても驚くには当たらない。


マルチマテリアル

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