Velo3D は、8 レーザーのサポート不要の金属 3D プリンター Sapphire XC を航空宇宙業界の顧客に提供

はじめに：2020年の発表以来、Velo3Dのサポートフリー金属3DプリンターSapphire XCがついに初号機を納品しました！
△Velo3Dのサポートフリー金属3Dプリント技術 Antarctic Bearは、金属積層造形大手のVelo3D, Inc.（NYSE：VLD）が2021年12月23日に最初のSapphire®XCを納入したと発表したことを知りました。このマシンは8つの1kWレーザーを備え、Velo3Dの最新かつ最大の金属3Dプリンターです。より高速な生産を実現し、より大きな金属部品を製造できます。以前の世代の Sapphire プリンターと同様に、Sapphire XC は同じ Flow™ 印刷準備ソフトウェア、Assure™ 品質管理ソフトウェア、および IntelligentFusion 製造プロセスを使用します。
△サファイアXC
サファイアXC
Sapphire XC は、Sapphire で開発された部品をより大型で効率的な部品にシームレスに移行できるように設計されており、生産コストを 75% 削減します。 SapphireXC は、オリジナルの Sapphire よりも最大 400% 大きい部品を製造できると言われており、これを購入した航空宇宙企業は製品生産を拡大し、既存の金属 3D プリンター群を拡張することができます。
△レーザー8基、各1000W
マシンの主なパラメータ:

より大きな造形体積: レーザーパウダーベッドフュージョン (LPBF) テクノロジを使用することで、造形体積は直径 600 mm、高さ 550 mm になります。
追加のレーザー: 粉末金属を層ごとに選択的に溶接するために 8 つの 1 kW レーザーが装備されていますが、Sapphire では 2 つの 1 kW レーザーのみを使用します。
より高速な非接触リコーター: Sapphire の 2 倍の速度を誇る Velo3D 独自の耐衝撃性リコーターにより、非生産時間を大幅に短縮します。
補完ソフトウェア: 部品設計を分析する Flow™ プリプレス準備ソフトウェアと、ビルドを監視して詳細なレイヤーごとのレポートを提供する Assure™ 品質保証および制御システムは、Sapphire プリンターとシームレスに連携します。
印刷効率: 出力が 400% 増加し、生産コストが 75% 削減されました。

Sapphire XC は、幅広い材料を使用して、航空、航空宇宙、防衛、石油・ガス、エネルギー産業向けのミッションクリティカルな部品を生産することができます。使用可能な金属のリストには、インコネル 718 および 625、ハステロイ X、ハステロイ C22、アルミニウム、スカルマロイ、チタン Ti-6Al-4V が含まれます。
△サファイアXCは光学設計、リコーター、エアフロー、制御、監視機能を採用
Velo3D は現在、17 台の Sapphire XC プリンターを在庫しており、追加注文が 19 台残っています。同社はどの航空宇宙企業かは明らかにしていないが、SpaceX、Launcher、Primus Aerospace、Honeywellなどの企業がVelo3Dの顧客となっている。
「ボトルネック」技術：サポートフリーの金属3Dプリント
既存の粉末床融合プロセスとは異なり、VELO3D は、低角度または 0° (水平) のオーバーハング、および最大 100 mm の大きな直径とインナーチューブをサポートなしで印刷できます。後処理を節約できるだけでなく、45° ルールも克服できます。角度が 45° 未満の場合は、サポートを追加する必要があります。
△ 従来の金属 3D プリントではサポートが必要 (左)、VELO3D ではサポートが不要 (右)
VELO3Dによれば、その中核技術は非接触スクレーパーと呼ばれる再塗布プロセスだという。従来の接触式スクレーパーの粉末散布機構を使用せず、非接触技術を採用しているため、粉末散布中にブレードが金属粉末床に接触しません。粉末が広げられた後、スクレーパーが非接触プロセスで粉末層の上を移動し、粉末が完全に平らになるようにします。プロセス全体を通じて、スクレーパーは実際のベッドや部品に接触しないため、自由度の高いサポートフリーの金属 3D プリントが実現します。このプロセスは、高アスペクト比、薄肉部品、大型部品などの製造に非常に適していることがわかっています。
△サポートフリー金属3Dプリントの特許構造の一つ。現在、VELO3Dのサポートフリー金属3Dプリントの特許は、米国、ヨーロッパ、中国などの国で30件以上の特許を申請しており、特許の多くは100ページを超えています。 Antarctic Bear が関連特許をまとめました。ダウンロードアドレス: https://pan.baidu.com/s/11odmQG2Ci0DK7-6CAqhCYQ 抽出コード: p06b。
マルチレーザー金属3Dプリンター<br /> 金属 3D プリントが進歩するにつれて、製造速度を向上させるにはマルチレーザーシステムが最適な方法であると思われます。 EOS、SLM Solutiuons、さらに中国のPolylite、Farsoon High-Tech、Hanbang Technology、Yijia 3D、Zhongrui Technology、Xinjingheなどの金属3Dプリンターメーカーは、マルチレーザー金属3Dプリンターを発売しており、そのなかには10個のレーザーを搭載したものもある。
△FS721M-8
Antarctic Bearによる2021年最も注目すべきプリンターのレビューで、Farsoon High-TechはTCT Asiaトレードショーで8台の1000ワットファイバーレーザーを搭載したFS721M-8を発表しました。これは同社史上最大のプリンターで、造形体積は720 x 420 x 420 mmです。機械の成形速度は最大250〜300ml/hに達し、4つのレーザーの2倍の速さです。マルチビームの重複領域と非重複領域の印刷品質と性能はほぼ同じです。チタン合金、ニッケルベースの耐熱合金、アルミニウム合金、ステンレス鋼などの材料を製造できます。大型成形シリンダーは、さまざまなアプリケーションシナリオの部品サイズ要件を満たし、ハイエンドアプリケーション分野における大規模で複雑な構造の統合成形効率の問題を解決します。

参考文献：1. 8基の1000Wレーザーを搭載したVelo3Dサポートフリー金属3DプリンターSapphireXC
2. Velo3D が航空宇宙業界の顧客に最初の Sapphire® XC を出荷し、金属積層造形における部品の大型化、生産性の向上、コスト削減を実現
3. サポート無料プロセス
4. Sapphire® XC、大型3D金属プリンター
5.サポートフリー金属3Dプリントの「ボトルネック」技術が公開され、VELO3Dは総額10億元の資金調達を獲得
6. ファースーンハイテックは、8レーザー金属3DプリンターFS721Mとデュアルレーザーポリマー繊維焼結装置Flight HT403Pをリリースした。