ドイツの精密製造会社ホライゾン・マイクロテクノロジーズが宇宙技術の新たなブレークスルーを推進するためにESAの資金を獲得

2024年12月10日、アンタークティックベアは、ドイツのカールスルーエにあるホライゾン・マイクロテクノロジーズ社が、同社の特殊な金属化技術を宇宙分野に応用するために、欧州宇宙機関（ESA）からスパーク資金を受け取ったことを知りました。これは、Horizon のテクノロジーが革新的であるだけでなく、宇宙の極限環境によってもたらされる課題に対応できるほど成熟していることを意味します。 Horizon Microtechnologies は、小型で高精度な部品の製造に特化した企業です。

技術的ハイライト: 軽量で耐久性のある宇宙コンポーネント
Horizon は、独自の注入プロセスを使用して光重合 3D プリントを強化します。この技術は、無線周波数 (RF) アンテナやミリ波コンポーネントなど、高性能が要求されるアプリケーションに特に適した軽量で強力なコンポーネントを製造できる技術です。衛星製造産業の発展に伴い、大量生産が可能な軽量部品の需要も高まっています。 Horizon のテクノロジーは、独自の含浸手順を簡素化することでコスト効率が高く効率的なソリューションを提供し、衛星業界などに新たな生産経路を開きます。

含浸プロセスの仕組み

Horizon が使用する含浸プロセスは、従来の含浸方法の利点を組み合わせ、特定のアプリケーションのニーズを満たす革新的な要素を導入した高度な材料処理方法です。具体的には、ポリマーまたはその他の基板を金属塩または金属粒子を含む溶液に浸します。基板を取り除いて乾燥させると、これらの金属成分が基板の表面に均一なコーティングを形成します。その後、化学還元やその他の活性化プロセスを通じて、金属イオンは金属粒子に変換され、最終的に基板上に連続した金属層が形成されます。

このプロセスの鍵となるのは、含浸液の組成、濃度、温度、浸漬時間などの要素を制御して、金属層の品質と性能を確保することです。これらのパラメータを微調整することで、Horizon はメタライゼーション層の厚さ、導電性、接着性を高度に制御し、コンポーネントの機能特性を最適化します。さらに、ディッピングプロセスにより、導電性と保護性を兼ね備えた二層構造など、同じ基板上に異なる機能を持つ複数のコーティング層を作成することができます。

Horizon は、浸漬プロセスに基づく強化されたバット重合マイクロプリンティング技術を開発しました。この方法では、まず浸漬プロセスによって基板上に前処理層を形成します。この層は、後続の印刷層の接着性を向上させるだけでなく、印刷プロセス中に分子配列をガイドするテンプレートとしても機能します。次に、フォトリソグラフィーまたはその他の微細加工技術を使用して、前処理された層上に目的の微細構造を構築します。含浸層のおかげで、優れた機械的強度と電気的特性を確保しながら、非常に複雑な形状でも正確に再現できます。最後に、別のディップ処理を実行して構造全体を金属化層で覆い、完全な機能コンポーネントを形成します。このアプローチは、コンポーネントの耐久性と信頼性を向上させるだけでなく、高価な金型や複雑な後処理手順を必要としないため、製造コストも削減します。

ESA Sparkの資金提供の重要性
ホライズンのCEO、アンドレアス・フレーリッヒ氏は次のように語っています。「ESAのSpark助成金の受領は、当社にとって重要な節目です。宇宙用途には最高の性能、寿命、信頼性が求められることは承知しており、ESAの支援は、この分野における当社の可能性の証です。このプロジェクトは、当社の技術が宇宙で活用されるようになるだけでなく、他の産業への基盤を築くことにもなります。当社のコンポーネントが宇宙のような最も要求の厳しい環境で優れた性能を発揮すれば、地上用途の高水準も確実に満たすでしょう。」

Horizon は、自社が製造するモノリシックコンポーネントは機能性と耐久性に優れ、サイズ、重量、電力 (SWaP) も大幅に改善されていることを強調しています。この機能により、新たな設計の方向性が生まれ、さらなる進歩が促進されると期待されています。さらに、ホライゾンはESAの資金提供を通じて業界内での信頼性を高めたいと考えています。

高精度製造：10ミクロンまで
Horizon は、最大 10 ミクロンの精度と 10 cm x 10 cm x 7.5 cm の造形体積を備えた小型で精巧な部品の製造に重点を置いています。これらのコンポーネントは、金属、透明金属、導電性コーティング、保護コーティングで強化することができ、MEMS (微小電気機械システム)、電子機器、マイクロ流体工学などの分野での使用に適しています。 RF および mmWave アプリケーションの場合、Horizon は特定のミッション要件を満たすカスタマイズされた mmWave アンテナ、フィルター、ミキサー、その他のコンポーネントを製造できます。さらに、同社は、自社のコンポーネントが顧客のシステムに完全に統合されることを保証するために、シミュレーションキットと設計サービスを提供しています。

Horizon のテクノロジーは、他の製造方法に比べてより手頃なオプションを提供します。たとえば、粉末床溶融結合金属部品は複雑な内部構造を持つ場合がありますが、そのような複雑さが不要な場合は、Horizon のアプローチの方がコスト効率が高くなります。コールドメタルフュージョンやその他の類似のプロセスでは重量が増しますが、バインダージェッティングではより細かいディテールを実現できます。対照的に、Horizon の含浸法は、特定のアプリケーションシナリオで経済性と機能性の最適なバランスを見つけるという、より優れたソリューションを提供します。コストと重量を削減するだけでなく、さまざまな材料を使用して部品に新しい機能を与えることができるため、Horizon のテクノロジーは産業用途で大きな利点があります。

つまり、Horizon Microtechnologies は、その卓越した技術力と革新力で明るい未来を描いています。電子パッケージングや航空宇宙用途のいずれにおいても、同社は大きな可能性を示しています。より多くのプロジェクトを成功裏に実施することで、Horizon は精密製造と宇宙探査の分野でスターとなることが期待されています。

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