3D プリントに使用できる金属やプラスチックは数百種類ありますが、セラミック素材はそのユニークな特性により、ハイテク製造と芸術の両方において極めて価値があります。 3D プリントは、他のプロセスでは現時点では不可能な形状の部品を作成できるだけでなく、特に工業用途において従来のセラミック製造よりも経済的かつ高速であるため、この材料の製造の柔軟性を高めます。
最新のセラミック3Dプリント装置の紹介です。
DeltaBots: 3DPotterBot シリーズ
3D Potterシリーズのセラミック プリンター4 台(出典: 3D Potter)
3D PotterBot シリーズは、陶磁器の印刷専用に設計された最初の 3D プリンターの 1 つであり、陶芸業界向けに特別に設計されています。非常に大容量のラム押出機を通じて大量の未希釈セラミック材料を供給し、連続的な流れと正確な印刷を可能にします。連続押し出しにより、印刷全体にわたって正確な層の堆積が保証され、押し出し機自体はスラリーを押し出すために外部電源や空気圧縮機を使用しません。
DeltaBots は、より大きな造形サイズのセラミック 3D プリンターを設計しました。たとえば、Scara V4 は最大 1 メートルの高さまで印刷できます。 DeltaBots は現在、6 種類のセラミック 3D PotterBot プリンターを販売しており、価格は 3,250 ドルから 27,950 ドルの範囲です。
機材紹介動画リンク：https://youtu.be/gpt0ItCLr-k
デルタ WASP 2040 & 40100 クレイ
Delta WASP 2040および 40100 粘土 3D プリンター (出典: WASP)
イタリアの 3D プリンターメーカー WASP は、大型の Delta 3D プリンターで最もよく知られています。彼らは「デルタシステム」を利用して、発展途上国に家や住居を建設しています。
当初、WASP は、自社のプリンターだけでなく、いくつかのサードパーティ製 3D プリンターでも使用できるアドオンである LDM セラミック エクストルーダー システムでセラミック印刷市場に参入しました。この技術は、正しく設定すれば、最も精密なスラリー押し出しセラミック 3D プリントを実現します。 WASP セラミック アセンブリは約 760 ドルです。 WASP 2040 Clay とその前身である WASP 40100 Clay は、どちらもセラミック 3D プリント用に設計された押し出しベースの Delta マシンです。この機械の押し出しシステムは、最大 40 bar の出力圧力乗数を備え、リバウンド システムを備えています。この装置は比較的低コストです。2040 Clay の価格はおよそ 3,300 ドルで、造形体積は Ø400 x 200 mm、最小層高は 0.5 mm を実現できます。
ストーンフラワー 3.0
StoneFlower 3.0 はWiFi 経由でリアルタイムに制御できます (出典: Maximo Soalheiro、Pinterest 経由)
ドイツの企業 StoneFlower は、アート、デザイン、建築の分野での試作や小規模生産に適したセラミック 3D プリンター マシンを提供しています。 StoneFlower 3.0 マルチマテリアル プリンターは、480 x 480 x 500 mm の大型部品を製造できるだけでなく、石膏、パルプ、ワックス、はんだペーストなどの他のペーストや粘性液体の製造と成形も実行できます。このプリンターには 5 インチのタッチスクリーン コントロール パネルが搭載されており、WiFi 経由でリアルタイムに完全に制御できます。同社は、サードパーティの 3D プリンターに対応するセラミック エクストルーダー アドオン システムも提供しています。各キットには、プランジャー押出機、プリントヘッド、および制御ユニットが含まれています。標準キットの価格は約 680 ドルですが、StoneFlower 3.0 3D プリンターは箱から出してすぐに使える状態で 3,850 ドルです。
Cerambot Eazao と Delta がカップを素早く印刷 (出典: Cerambot)
これは、Cerambot が発売した 2 番目のセラミック 3D プリンターです。 (Eazao はすでに 10,000 ドルの目標額を超えています。) オリジナルの Cerambot は Delta プリンターでしたが、同社は現在、Eazao を Cartesian 設計に切り替えており、以前のマシンよりも安定性と速度が向上していると主張しています。 Cerambot Delta の価格は 499 ドル、Eazao の価格は 799 ドルです。
VormVrij 3D Lutum VormVrij 3Dセラミック Lutum 4M および Lutum 5M 3D プリンター (出典: VormVrij 3D)
オランダのセラミック3DプリンターメーカーVormVrij 3Dは、Lutumシリーズで5台のマシンを提供しており、2021年にはエントリーレベルの4M（3,700ドル）と新しい小型バージョンの5M（7,400ドル）の2台の新しいマシンを発売する予定です。新しい Lutum 5M は、Lutum5 のより小型で経済的なバージョンですが、ほとんどの機能を備えています。同社は最近、Lutum セラミック プリンターにインストールできる新しい経済的なセラミック エクストルーダーも発売しました。これは、小規模な DIY プロジェクトや実験的な粘土印刷セットアップに最適です。
Lutum は、連続セラミック フロー、高速かつ正確な断続セラミック フロー、加速または減速セラミック フローを生成することができます。固定された印刷プラットフォームにより、ユーザーは印刷プロセス中にオブジェクトを操作できるため、一部の陶芸家に適しています。このマシンは全周に 200 度の自由度があり、ユーザーはいつでもセラミック部品と「対話」することができます。選択したセラミック材料に応じて、ノズルのサイズは 0.8 mm から 7 mm、層の高さは 0.5 mm から 3 mm まで変化します。平均的な粘土の最適な印刷範囲は、層の厚さ 1 mm、ノズル 3 mm です。
Lutum 4M を除くすべてのプリンターには、Wi-Fi 対応デバイスまたはネットワーク経由で完全に制御できるタッチスクリーンが装備されています。すべてのプリンターが動作するには Gcode 命令が必要です。これはほとんどのスライス ソフトウェア パッケージで生成できますが、Prusa Slicer は Lutum 印刷専用の推奨ソフトウェアです。
Formlabs Form 3 Formlabsの陶芸および工業用部品（出典：Formlabs）
Formlabs Form 2 3D プリンターは、材料を押し出す代わりにセラミック樹脂を使用します。このマシンは、デザイナーのアイデアを実際に実現し、小ロット生産に使用できるため、エンジニアのオフィス、歯科ラボ、ジュエリーデザイナーのショップにとって間違いなく最適な選択肢です。セラミック樹脂材料の開発により、SLA技術（高精度）による精密セラミック部品の製造が可能になりました。ただし、この技術にはいくつかの欠点もあります。
一方、Formlabs はこの樹脂を「実験的」なものとして売り出しており、「正常に印刷するには追加の手順と追加の実験が必要」な複雑な材料であり、機械による製造よりもデザイナーや愛好家に適しているとしている。セラミック樹脂はシリカを充填した感光性ポリマーです。焼成後、フォトポリマーネットワークは燃え尽きて、真のセラミック部品を形成します。さらに、FDM と比較すると、このマシンの造形体積はわずか 125 × 125 × 165 mm です。それでも、これは繊細な部品を扱うのに適した小さな機械です。
機材紹介動画リンク：https://youtu.be/YVKwl4E9i80
3Dカメラシリーズ
3DCeramの産業用セラミック 3D プリンター シリーズ (出典: 3DCeram)
セラミック 3D プリントの分野で 15 年以上の専門知識を持つフランスの企業 3DCeram は、材料コンサルティングや新しい部品の開発など、オンデマンドおよびシリーズ生産サービスを提供しています。 3DCeram は独自のセラミック 3D プリンターを開発しており、自社のサービスにも使用しています。同社独自の「サポートフリー」技術は、部品のどの表面にもサポート跡を残さないと言われており、同社のサービスは「少量の機能部品のツールフリー生産」に特に適しているとされている。
Lithoz CeraFab S シリーズ これらのモジュールシステムを組み合わせることで生産性を高めることができます（出典：Lithoz ）
オーストリアの付加製造会社 Lithoz は、高性能で生体吸収性のあるセラミックの製造用の 3D プリンターを専門としています。同社は最近、セラミック 3D プリンターの最新シリーズである CeraFab システムをリリースしました。解像度と造形ボリュームが異なる 3 つのモデル (S25、S65、S230) が用意されています。新しい CeraFab Lab L30 は、Lithoz CeraFab 7500 のすべての機能を備え、セラミック 3D 印刷用に特別に開発された、ワークショップに適した 3D プリンターです。 CeraFab システムは、高解像度プロジェクター (2560 x 1600 ピクセル) を搭載した DLP プリンターです。この工場は、最大 4 つの生産ユニットを組み合わせることができるモジュール設計を特徴としており、これにより生産量が大幅に増加します。
Lithoz CeraFab Control は、生産関連データの完全なトレーサビリティ、インテリジェントなデータ分析、製造効率の向上を促進するように設計された、同社のデータベース駆動型ソフトウェア プラットフォームです。したがって、これらのシステムは、医療業界や航空宇宙業界で必要とされる高品質のコンポーネントの連続生産に特に適しています。
テソン 3D バイソン 1000
米国に拠点を置く Tethon3D は、Bison 1000 DLP プリンターでデザインと工業用セラミック部品の境界をまたいでいますが、基本価格は約 17,000 ドルです。 Tethon 3D は、バインダー ジェッティング用のセラミック粉末と 3D プリント用の光硬化性セラミック ポリマーを製造しており、セラミック 3D プリントに関連する複数の特許を保有しています。 Bison 1000 は、同社のセラミック樹脂、ガラスセラミック、さらにはフレキシブルセラミックを使用して印刷できます。
アドマティック アドマフレックス 130 および300
Admatec Admaflex 130および 300 セラミック プリンター (出典: Admatec)
オランダに拠点を置く Admatec は、金属およびセラミック材料向けの新しい 3D 印刷技術の開発を専門としています。
オランダのこの企業は、2019年末に初の3Dプリンター「Adamflex 130」をリリースした後、新しいセラミックプリンター「Admaflex 300」を発表しました。大型部品の製造向けに設計されており、造形容積は 200 x 200 x 300 mm で、特許取得済みのフィードストック システムと視覚検査に基づくプロセス監視システムの両方を備えています。 AdmaPrint の原料は、感光性樹脂と固体粉末 (セラミックまたは金属) を特別に配合したペーストと呼ばれる混合物です。光硬化とペーストの使用により、印刷された製品に高解像度と非常に細かいディテールを備えた部品が生成されます。
ExOne X1 160Pro X1 160Proマシンは、造形容積が 800 x 500 x 400 mm の ExOne 最大の 3D プリンターです (出典: ExOne)
ドイツのメーカーである ExOne は金属 3D 印刷システムでよく知られており、X1160Pro バインダー ジェッティング マシンは 12 種類近くの金属を印刷できるだけでなく、医療 (インプラント) や航空宇宙産業で一般的に使用されている酸化アルミニウム、炭素、天然砂、炭化ケイ素などの 6 種類のセラミックも印刷できます。
160Pro は 800 x 500 x 400 mm という巨大な造形体積を誇り、精密鋳造部品を製造するのに十分な大きさです。バインダージェット成形されたすべての部品には、強度を高めるための焼結などの後処理手順が必要です。 ExOne は、アルミナシリカセラミックスラリーを使用する Rapidia など、セラミック粉末で印刷できる 3D 製造プリンターをいくつか提供しています。エックスワンの装置の規模と大きさにより、バインダージェッティングはセラミック材料の付加製造のための商業的に実現可能な技術となると同社は述べた。
Voxeljet VX200 および VX1000 Voxeljet セラミック 3D プリンター (出典: Voxeljet)
ドイツの企業 Voxeljet は、バインダー ジェッティング技術をベースにした 2 つの産業用セラミック プリンターを提供しています。 VX200 はプラスチックとセラミックを加工でき、VX1000 は中型の金型や金属鋳造コアからセラミック部品まで、プラスチック、砂、セラミックを加工できます。
XJet カーメル
XJet 1400C セラミック製造 3D プリンター (出典: XJet)
イスラエルを拠点とする XJet は、同社が NanoParticle Jetting と呼ぶ材料噴射技術を使用して、産業用セラミック 3D 印刷に独自のアプローチを採用しています。他のセラミック プリンターとは異なり、Carmel 1400C はセラミック パウダーやセラミック スラリーの容器を使用しません。代わりに、セラミック液体材料と別の可溶性サポート液が、何千もの小さなインクジェットによってビルドプレート上に噴射されます。 Carmel 1400C は 1,400 cm2 のビルド プラットフォームを備えており、複数のセラミック部品を同時に製造できます。印刷後、部品は XJet の SMART (Support Automated Removal Technology) ステーションに移動され、印刷後の可溶性サポートの除去が自動化されます。
コンパイル元: https://all3dp.com/2/ceramic-3d-printer-ceramic-3d-printing/)
動画紹介リンク: https://youtu.be/SXgrDtd7aAg
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