Desktop Metal が Studio System 2 でチタンを製造業に導入

この投稿は Spectacled Bear によって 2021-8-5 09:14 に最後に編集されました。

概要: Ti64 は、高い引張強度、耐腐食性、生体適合性などの特性を持つ、広く使用されているチタン合金です。高い強度対重量比を誇り、航空宇宙・防衛、自動車、石油・ガスなどの産業における高性能生産アプリケーションに最適な材料と考えられています。さらに、この素材は生体適合性が高いため、外科用器具やインプラントなどの医療用途で特に人気があります。
△マシンブラケットアンタークティックベアは、量産および積層造形ソリューションのリーダーであるデスクトップメタル（NYSE：DM）が2021年8月4日、スタジオシステム2製造プラットフォームにチタン合金Ti-6Al-4V（Ti64）を使用して高性能金属部品を少量で印刷する承認を取得したと発表したことを知りました。これらの材料は 9 月に出荷が開始され、Desktop Metal の既存の Studio System 2 材料ポートフォリオ (316 ステンレス鋼、17-4PH ステンレス鋼、4140 低合金鋼、H13 工具鋼、銅製品) が拡張されます。
△スタジオシステム2とそれにマッチした炉、写真はDesktop Metalより
3DプリントTi64
Studio System 2 で製造された Ti64 は優れた機械的特性を持ち、引張特性は降伏強度 730 MPa、極限引張強度 845 MPa、伸び 17% であることが報告されています。これらの機械的特性は、金属射出成形外科用インプラントに対して ASTM F2885-17 で設定された基準を上回っています。
△スタジオシステム2
「チタンは、その粉末が非常に反応性が高く、焼結が難しいため、金属 3D 印刷技術をさらに拡張することが課題となっていました」と、Desktop Metal の共同創設者兼 CTO である Jonah Myerberg 氏は述べています。「当社は、Studio System 2 で一般的なチタン合金 Ti64 を商品化した最初の 3D 印刷会社となり、高性能チタン部品の製造への扉を開いたことを嬉しく思います。」
航空宇宙およびその他の分野での応用
Desktop Metal は、Studio System 2 で製造された Ti64 部品は、従来の粉末床溶融結合 3D プリント製品よりも機械的特性と耐腐食性が優れているため、航空宇宙産業で非常に価値があると主張しています。同社はまた、次のような一連のアプリケーションもリストアップしました。

マシンブラケット: 17-4PH ステンレス鋼の代わりにジャイロラティスフィラーとチタンを使用することで、機能的な強度と剛性を維持しながら重量を軽減します。
望遠鏡のフォーカスリング: チタン 3D プリントにより、すべてのコンポーネントの重量が軽減され、より小型のモーターを使用できるようになり、コンポーネントの摩耗と組み立てコストが削減されます。
ドローンカップリング：チタン合金カップリングの製造により、重量を大幅に軽減し、重量によるバッテリーの損失を減らし、ドローンの飛行時間を延ばすことができます。
燃料噴射ノズル: チタンはこの用途の重要な材料であり、軽量でありながら極端な温度と圧力に耐えることができます。

△左から右へ：Desktop Metal の Studio System 2 でチタンで印刷されたドローンカップリング、燃料噴射ノズル、望遠鏡のフォーカスリング。
宇宙物体の監視と清掃に重点を置く新しい衛星会社 Privider Space は、Studio System 2 とチタン合金を使用して、同社の宇宙イノベーションを加速させようとしている。同社の共同創設者であるスティーブ・ウォズニアック氏は、デスクトップ・メタルの技術は衛星の設計と打ち上げに必要な経済的かつ軽量な機能を実現するものであり、今回の協業の機会により両社は協力して将来の世代のために宇宙へのアクセスを維持できると述べた。
伝説のスタジオシステム2
Studio System 2は、オフィスでの使用に適した金属積層造形システムです。2021年2月に発売されました（詳細は、Desktop Metalがアップグレードされたデスクトップ金属3DプリンターStudio System 2を発売を参照してください）。プリンターと炉で構成されており、複雑な形状の小ロット生産プロセスを簡素化し、優れた表面仕上げと高い機械的特性を備えた製品を製造します。 Antarctic Bear Global 3D Printing Product Library https://product.nanjixiong.com/ にこの製品が含まれていますので、ぜひご相談ください。
金属粉末を選択的に溶かすレーザーシステムとは異なり、Studio System プリンターは、FDM の仕組みと同様に、押し出しによって金属棒を結合します。金属 3D プリントに関連する多くの安全要件が排除され、軽量で強度のある完全密閉セル充填材の使用などの新しい機能が可能になります。
△ 使いやすい焼結炉を使用して、部品を加熱してバインダーを除去し、その後温度をほぼ溶融まで上昇させ、オフィスで工業用強度の焼結機能を提供します。さまざまな構造や材料に合わせて組み込み温度を調整できるため、残留応力が生じることなく均一な加熱と冷却が保証されます。
この製品は、Desktop Metal の Bonded Metal Deposition™ (BMD) テクノロジーを採用しており、印刷と焼結という 2 段階のプロセスを合理化します。初期バージョンで必要だった溶剤脱結合段階がなく、個人用保護具も必要ありません。 1. ソフトウェアを使用して STL または CAD ファイルから印刷プランを作成し、部品の形状と材料に基づいてサポートと制御パラメータを自動的に生成します。

2. 結合金属堆積プロセス（FDM に類似）で結合金属ロッド（ポリマーバインダーで結合された金属粉末）を押し出すことによって、グリーンボディが層ごとに形成されます。

3. 印刷が完了したら、部品を炉に入れて融点近くまで加熱し、バインダーを除去して金属粒子を融合させ、部品の密度を最大 98% まで高めます。

参考: 1. Desktop Metal が Studio System 2 でチタンの製造を認定
2. デスクトップメタルがアップグレードされたデスクトップメタル3DプリンターStudio System 2を発売
3. スタジオシステム™ 2