Xaar 超高粘度インクジェット 3D 印刷技術

はじめに: インクジェット 3D プリンターの開発企業である Xaar は、超高粘度 (UHV) 技術を使用して、さまざまな新しい印刷、コーティング、および積層造形アプリケーションにおけるインクジェットプロセスの関連性と実用性を高めています。この技術は、3D プリントだけでなく、パーソナライゼーション、コーティング、その他の革新的な製造プロセスにおいても、急速に確立された製造技術になりつつあります。
Xaar は、最新のホワイトペーパー「高粘度印刷によるインクジェット技術の限界の押し上げ」で、インクジェットプリントヘッドの役割と機能を紹介しています。インクジェット技術の歴史的背景と限界を考慮し、最新のプリントヘッドの革新に焦点を当てるとともに、約 100 センチポアズ (cP) (常温では約 1000 cP) の噴射温度で、より広範囲の流体粘度を印刷できる方法について説明します。
△ Xaarの超高粘度技術を使用して作成された半透明のプリント。写真提供：Xaar。
Xaar 氏は、UHV によってパッケージング業界のユーザーが「創造性を解き放つ」ことが可能になると述べています。この機械は、大きな粒子を処理する能力を備えているため、不透明度が高く、色域が広い部品の製造に最適です。 Xaar のプリントヘッド事業部門ゼネラルマネージャー、グラハム・トゥイーデール氏は、従来のインクジェットプリントヘッドは通常約 8 ～ 12cP の液体しか噴射できないが、Xaar の技術によりプリンターはより高い粘度の液体を噴射できるようになり、より広い色域と不透明度を実現し、より幅広い特殊効果を印刷できると述べた。
Xaarの開発とプリントヘッドのポートフォリオ
英国ケンブリッジに設立された Xaar は、圧電ベースのドロップオンデマンドインクジェットテクノロジーの大手独立メーカーです。同社はインクジェットの専門知識を活用し、工業用包装、セラミックやガラスの装飾、ケースコーディング業界の顧客向けに工業用プリントヘッドを開発し、正確な量の液体を塗布しています。 Xaar は過去に高速焼結 (HSS) 市場にも参入し、2016 年に専用の 3D 印刷センターを設立した後、Stratasys と共同で Xaar 3D を設立しました。
△Xaar 3D powder SAF™ テクノロジーを採用した初のシステム、Stratasys H350™ 3D プリンター。（写真：ビジネスワイヤ）
ストラタシスが最終的にXaar3Dの当初の45%の株式を完全に取得し、新しいHシリーズ3Dプリンターの一部としてHSSを統合し、H350を発売したのは2021年10月になってからでした。これは、Xaar 3D の Powder SAF™ テクノロジーを搭載した最初のシステムです。 H350 は発売以来、Stratasys Direct Manufacturing や欧州および米国のさまざまなベータ顧客サイトに設置されており、2021 年末までに一般提供が開始される予定です。
△Xaar Irixプリントヘッド Xaar3Dの販売後、Xaarの製品は主にプリンターアクセサリー、プリントヘッド、材料および関連サービスの組み合わせに依存しており、その最新製品は「Irix」です。 2021 年 9 月に発売されたこのプリントヘッドは、溶剤ベースから工業製造に必要な材料まで、さまざまな材料を使用して 3D プリントや液体ディスペンシングインクが可能です。
新しいプリントヘッドに関するサードパーティの協力を求める<br /> テクノロジーを市場に投入するために、Xaar は産業用 3D プリンターメーカーの dp polar などのサードパーティと頻繁に協力しています。 dp PolarはFormnext 2021でシングルパス3D印刷プロセスマシンAMpolari1を展示し、連続回転印刷プラットフォームにXaar 1003プリントヘッドを使用し、速度と信頼性を高粘度のさまざまな液体を噴射する機能と組み合わせたと述べました。このマシンは、従来の複数の 3D プリンターに匹敵する出力を生成しながら、240 リットルの造形容積を実現します。
△AMpolar i1 3Dプリンター。写真提供：Xaar。
dppolar は Formnext 2019 で、ドイツの化学グループ ALTANA AG (2017 年に dp polar が買収) と提携し、Xaar のプリントヘッドを採用した 3D プリンター AMpolar i2 を発売しました。 dp polar の回転プラットフォームにより、最初の層から最後の層まで中断のない印刷が可能になります。大きな造形体積、回転印刷プラットフォーム、シングルパス印刷の組み合わせにより、積層造形部品の工業生産に新たな道が開かれます。
超高粘度技術<br /> 2019 年に発売された Xaar のバルクプリントヘッドプラットフォーム ImagineX は、最高 200°C の温度であらゆる種類のインクを印刷することができ、将来的に同社が新しい分野に参入するための基盤を築きます。 UHV を搭載したこのシステムは、高粘度のインクを噴射して、プロモーション用途などに使用される部品を迅速かつ効率的に作成できます。さらに、UHV テクノロジーにより、噴射前に UV 液を 45 度に加熱する必要がなくなり、室温で印刷できるようになり、使用する液が少なくなるため、プロセスの持続可能性も高まります。
△ザアル1003C
ImagineX は、通常のインクジェットシステムよりも大きな粒子を処理でき、より多くの顔料を含み、より鮮やかな色とより鮮明なコントラストを生み出します。この機械は曲面への印刷も可能なので、ダイレクトフォームパッケージの製造に最適であり、高密度のニス装飾にも使用できます。この機能により、ユーザーはラベルにテクスチャを追加して、視覚的な興味と機能性を高めることができます。
UHV は、ひび割れに強いインクを使用して柔軟なラベルを作成できるほか、この技術により、以前はスクリーン印刷でしか実現できなかった点字や触覚による警告をパッケージに追加することもできます。 Xaar によれば、Nitrox、2002、50x シリーズのプリントヘッドで利用可能な超高粘度技術は、より高分子量のフォトポリマーを印刷できるため、印刷物の強度と柔軟性が向上し、最終的には大規模なインパクトのあるデジタルラベルやパッケージの作成が可能になります。

参考: 1. Xaarの超高粘度技術がインクジェットの3Dおよび積層造形の可能性を解き放つ
2. ストラタシス、Xaar 3Dの発行済み株式を取得し、生産規模の積層造形能力を加速
3. Xaar 1003プリントヘッドは産業用3Dプリントを実現します
4. DP Polar は Formnext で Xaar プリントヘッドを搭載した最新の積層型大量製造 3D プリンターを発表
5. DP POLARがXAARプリントヘッドを搭載したAMPOLAR I1 3Dプリンターを発売: 技術仕様と価格
6. 高粘度印刷でインクジェット技術の限界を押し広げる
7. Xaar: 超高粘度技術がパッケージング3Dプリントの「新たな可能性を切り開く」

Xaar 超高粘度インクジェット 3D 印刷技術

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