大きなイノベーション：2Dプリントが巧みに3Dプリントに変換され、1時間あたり12リットルの速度でCBAM 25が間もなく登場します

2024年11月30日、Antarctic Bearは、2Dプリントを3Dプリントに巧みに変換する技術プロセスが到来し、その速度は最大12リットル/時に達したことに気づきました。アメリカの3Dプリントおよび材料会社Impossible Objectsは、革新的な製品であるCBAM 25 3Dプリンターがまもなく欧州市場で発売されると発表しました。このマシンは今年 6 月に世界初公開され、欧州市場で積層造形に革命を起こし、大量生産の新時代を切り開くことを目指しています。

△ CBAM 25を使用すると、複合部品をわずか10秒で3Dプリントできます。この技術は、従来の3Dプリント方法とは根本的に異なります。「当社は、最先端の複合材料を使用して、従来の技術で製造されたものより数倍も強度の高い部品を製造する、新しい 3D 印刷技術を開発しました」と、創設者兼取締役会長のロバート・シュワルツ氏は説明します。「当社の目標は、コストと量の点で CNC 加工に匹敵する優れた部品を提供することで、生産ニーズを満たすことです。」
△CBAM技術はSLS、HSS、FFF技術よりもはるかに高速です

CBAM 25 プリンターは、60 ミクロンの厚さのコンポーネント層を 4 秒ごとに印刷できる能力が際立っており、既存の 3D 印刷技術を大幅に上回っています。このパフォーマンスは、HP Multi Jet Fusion よりも 15 倍高速であり、選択的レーザー焼結 (SLS) や熱溶解積層法 (FDM) よりもはるかに高速であることを意味します。複合材ベースの付加製造 (CBAM) 技術を使用することで、プリンターは炭素繊維、ガラス繊維、ナイロン、PEEK などの材料を使用して複合部品を製造できます。

技術原理

ステップ1: 印刷プロセス

長繊維カーボンまたはガラス繊維基板のロールを 3D プリンターに装填します。最終部品の各層のパターンは、インクジェット技術を使用して繊維基板上に印刷されます。ポリマー粉末が繊維基板上に均一にコーティングされます。パウダーは印刷された画像のみに付着します】→【余分なパウダーを取り除くと、目的のパターンの印刷層が現れます。すべてのレイヤーに対してこのプロセスを繰り返します。

ステップ2: 加熱して押す

シートは積み重ねられ、ポリマーの融点まで加熱され、設計された高さまで圧縮されます。

ステップ3: コンポーネントを取り外す

自動サンドブラストにより余分な材料が除去され、最終部品が露出します。

ステップ4: 製品を入手する

CBAM は、より強く、より軽く、より丈夫な高性能複合部品を製造します。

実は、これはずっと前に廃止されたLOM薄膜積層製造3Dプリント技術の改良版です。 Antarctic Bear は、この技術では部品の構造に大きな制限があり、多くの構造はこの技術では印刷できないと考えています。
技術的な利点

長年にわたり、信頼性と一貫性のある大量の 2D 印刷出力を生成するために使用されてきた実績のある 2D 印刷技術を活用した革新的な進歩です。 CBAM 25 は、高密度のビルドレイアウトとコンポーネント間の最小距離を作成することで、製造プロセスに革命をもたらします。これは、コスト効率の高い生産を実現するだけでなく、持続可能な開発目標に沿って材料の無駄を最小限に抑えることにも役立ちます。

優れた素材の多様性。 CBAM 25 テクノロジーは、さまざまな材料の組み合わせを利用できるように構成できるため、汎用性が重要な特徴です。これらには、長繊維炭素繊維、ガラス繊維マトリックス材料、およびさまざまな熱可塑性または熱硬化性粉末マトリックス材料が含まれます。このシステムのデュアル粉末噴霧ステーションにより、シームレスな材料変更が可能になり、材料の変更の間に時間のかかる洗浄プロセスが不要になります。
大量生産能力。 CBAM 25 システムは、18 x 18 x 5 インチの印刷容量で大量出力が可能です。 CBAM 25 は、20 インチ幅のファイバー基板を毎分 25 フィートの速度で迅速かつ正確にシステムに送り込み、約 4 秒ごとに 60 ミクロンの厚さの層を印刷します。その結果、27 分ごとに 1 インチのビルドブロックの印刷速度が実現します。 CBAM 25 は、非常に高密度のビルディングブロックを印刷できるため、実際の生産性は非常に高く、理論上の最大値である 12 リットル/時間に非常に近い値です。室温で全幅 1200 dpi のプリントヘッドアレイを使用することで効率的な印刷が保証され、プロセスで使用される湿し水により、印刷中のプリントヘッドの詰まりや欠陥が防止されます。 CBAM 25 では品質保証が最優先事項であり、ビジョンシステムがリアルタイムチェックを実行して印刷されたシートのエラーを検出します。不良シートを迅速に特定、除去、再印刷することで、廃棄を最小限に抑え、最適な部品品質と生産効率を確保できます。
室温で動作可能なワークショップ環境。もう一つの重要な効率向上機能は、室温での粉末堆積プロセスです。このプロセスでは、余分な粉末を吸い上げて後続のシートに再利用することで、材料の無駄を最小限に抑えます。これにより、材料の特性を変える可能性のある高温が不要になり、これが CBAM 25 と従来の粉末床添加剤プロセスとの違いです。
後処理が簡素化されました。粉末の堆積後、シートは粉末が正しく配置されていることを確認するためのさらなる検査を受け、部品の精度と強度が確保されます。欠陥のあるシートは、品質基準を維持し、全体的な製造スクラップを削減するために修復プロセスを受けることができます。パネルをプレス治具に自動的に配置して位置合わせすることで、組み立てプロセスが高速化され、現場での検査により正確な位置合わせが保証され、部品の品質と強度が最適化されます。印刷が完了すると、印刷されたシートを保持するプレス治具は加熱およびプレス操作に移され、複合部品が形成されます。常温で長期保存が可能な材料を使用することで、新製品の導入や、さまざまな製品の組み合わせや少量部品の要件がある環境に対応できる柔軟な生産スケジュールが可能になります。
柔軟でスケーラブルな設計。 CBAM 25 システムは 5 つのモジュールで構成されるモジュール設計になっており、さまざまな生産環境に柔軟に統合できます。さらに、シートスタッカーモジュールをより大きなサイズのものに交換してより大きな印刷シートに対応するなど、将来的な拡張性も備えており、生産性と拡張性が向上します。
大規模な積層造形の未来。要約すると、CBAM 25 テクノロジーは積層造形における大きな進歩を表しており、複合部品の生産に比類のない効率、汎用性、品質保証を提供します。モジュール設計と、リアルタイム検出や室温処理などの高度な機能を組み合わせることで、製造業界に革命をもたらします。

フランクフルトで開催されたFormnext 2024で、Impossible ObjectsのCEOであるスティーブ・フーバー氏は、このマシンのスピードと、歪んだり縮んだりしない強固で精密な部品を生産する能力に、主要産業のメーカーが関心を示していることを強調した。「この機械のスピードと、強度のある精密部品を生産する能力に感銘を受けた、さまざまな業界の大手メーカーから問い合わせがありました」と同氏は述べた。「これは、3Dプリントを大規模に実現するための大きな一歩です。」
△インポッシブル・オブジェクト社の3DプリンターCBAM25
高速生産における業界動向

CBAM 25 の発売は、より高速で、より安定し、信頼性の高い 3D 印刷ソリューションを求める業界の需要に応えるものであり、より広範な産業生産における積層造形技術の応用と普及を促進するのに役立ちます。金属 3D プリンターメーカーの Nikon SLM Solutions は最近、SLM 280、SLM 280 Production Series、および SLM 500 マシンの再設計バージョンを発売しました。少なくとも 85% の稼働率を確保するように設計されており、会社のフィードバックによると、実際の稼働率は 90% を超えており、ワークフローを合理化し、金属 3D プリントのパフォーマンスを向上させるように設計されています。

一方、積層造形エレクトロニクスおよび高度なマルチマテリアル 3D 印刷ソリューションのサプライヤーである Nano Dimension は、Formnext で Exa 250vx マイクロ 3D プリンターを発表しました。新しいシステムはデジタル光処理 (DLP) 技術を使用し、高解像度とスループットの向上したマイクロコンポーネントを生産するように設計されています。電子機器、ヘルスケア、宝飾品などの業界における、より大型で複雑なマイクロコンポーネントのニーズを満たします。

△ Impossible Objects 社の CBAM 25 複合 3D プリンター CBAM 25 と、最近 Formnext 2024 でデモされた他の 3D プリンター技術の発表により、業界はスピードと効率の継続的な追求を改めて実証しました。工業生産においては、時間はコストに等しいことが多く、高品質の部品を迅速に生産する能力が成功と平凡を分けるものです。 Impossible Objects の画期的な技術は、付加製造の可能性を示すだけでなく、業界全体をより効率的で信頼性の高い生産方法へと導きます。