ExOne: バインダージェット金属3Dプリント技術の産業化は長期戦

Antarctic Bear の紹介: 「時代の先を行くことは、恵みであると同時に課題でもあります。」バインダージェッティング金属 3D 印刷技術のパイオニアとして、ExOne のこれまでの経験は、この言葉の意味をよく表しています。

近年この技術への関心が高まるにつれ、エックスワンは資金力があり野心的な競合相手が多数存在する状況に陥った。
△バインダージェット3Dプリンター

以下の記事では、ExOne の Sarah Webster 氏が同社の歴史を振り返ります。困難な道のりではありましたが、ExOne が築いてきた道筋により、急速に変化するテクノロジーの環境下でも強力な競争力を維持することができました。

南極熊は、中国のバインダージェット（金属）3Dプリント技術産業がこの技術の発展の歴史と重要な技術的ポイントを十分に理解し、その発展を加速することを期待しています。
バインダージェット3Dプリントが強化される

2021 年には、市場に投入される量産用バインダージェッティング 3D プリンターの数がかつてないレベルに達すると予想されています。これは、この工芸にとって非常に重要な転換点となり、一般の人々からニッチ市場と見なされていたものが、今日では欠かせない力へと変化しました。

テクノロジーに注目している人なら誰でも、HP、GE、ユニコーンスタートアップのDesktop Metalなどの大手ブランドが次々と新しいマシンを発売しており、今後もさらに多くのマシンが市場に投入されると予想されていることを知っています。

同時に、バインダージェッティング 3D 印刷技術の先駆者であり市場リーダーである ExOne は、金属射出成形やその他の分野のメーカーに幅広い機能オプションを提供する 2 つの製造システム、X1 160Pro™ と InnoventPro™ を発売します。

△（左から2番目）ExOneの新しいX1 160Pro™は、同社の次世代金属バインダージェッティングマシンシリーズの一部であり、このシリーズにはInnoventPro（左）、X1 25Pro（右）、および粉末ボックスの移動に使用されるX1D1自動誘導車両（AGV）も含まれています。 Nanjixiong からの注記: 多数の金属バインダージェット 3D プリンターが、グローバル 3D 印刷製品ライブラリ https://product.nanjixiong.com/ に追加されました。

この技術は急速に発展し、急速に変化しており、今年で30周年を迎えようとしています。毎日、その背後には力が働いており、それがますます強くなっているようです。

業界関係者の間では、バインダージェッティングが、付加製造を大量生産に導入する上で最も大きな可能性を秘めているとの確信が高まっています。
持続可能な製品を大量に提供するために、大量積層造形の重要性が高まっています。

言い換えれば、現在は軽量で小型の金属部品を少量、高価格で積層製造できますが、より大きな変化を望むなら、低コストで大量生産できる必要があります。間違いなく、バインダージェッティング 3D プリント技術が最良の方法です。

レーザー粉末床溶融金属3Dプリント技術の限界

過去 10 年間にわたり、レーザービーム粉末床溶融結合 (PBF-LB) 積層造形は、独自の利点を持つ金属積層造形が航空宇宙、軍事産業などの一部の分野で効果的に適用できることが証明されてきました。しかし、ほとんどのユーザーにとって、PBF-LB 生産規模の拡大には明らかに深刻な障壁があります。

PBF-LB を使用して自動車生産ラインに手頃な価格の金属部品を提供することを検討する場合、速度、コスト、複雑さは非常に困難な課題となります。

この課題により、金属積層造形に対する私たちの期待はバインダージェッティングプロセスに移りました。この技術は、爆発的な成長を遂げ、成熟しつつある軽量電気自動車の生産にとって特に重要です。

この変化は、一部の機関にとって重大な影響を及ぼします。 ASTM、ISO、MPIF、DNV GL などの標準化団体は、世界的なバインダージェッティング技術の設計ガイドラインと品質評価方法の開発に迅速に取り組んでいます。 SAE は AMS7022 を最初にリリースしました。

バインダージェッティング金属3Dプリント技術の開発

今日、バインダージェッティング金属 3D プリント技術に関する議論はますます白熱していますが、これまでこの技術の開発に費やされた努力と時間は見過ごされがちです。

この技術の開発は、1995年から2013年まで金属バインダージェット技術分野で競合企業がほとんどなかったExOneが主導し、粉末冶金や焼結分野の公立・私立大学、政府研究所、その他多くの企業との世界的な連携のもとで進められました。

それはほとんど実現不可能な技術であり、複雑すぎて絶対に実現できないと言って途中で諦める人も多かった。

物理学、化学、粉末、冶金、電子工学、ソフトウェア、炉といった複雑な技術的要件に加え、主要な先駆者の一人が亡くなったことで、すべての努力が水の泡になるところだった。

迅速なスタートとそれに続く戦略的な調整

バインダージェッティング技術の商業化の物語は、ペンシルバニア州に拠点を置く Extrude Hone 社が MIT から特許技術のライセンスを初めて取得した 1996 年に始まりました。

革新的な研磨フロー加工で知られる製造技術会社が、金属加工に特化した独占ライセンスを取得しました。他の企業もライセンスを取得していますが、他の材料を製品に加工するためのものです。

△ExOne創業者ラリー・ローズ氏と世界初の金属バインダージェット3DプリンターProMetal RTS-300

Extrude Hone の創設者である Larry Rhoades 氏は、このテクノロジーがもたらす計り知れないチャンスを鋭い感覚で捉えた革新的な冒険家です。

同社はピッツバーグ郊外、ペンシルベニア州セントメアリーズからそう遠くないところにあります。セントメアリーズは、この地域に多数の構造用粉末冶金部品工場と金属粉末製造業者が存在することから、「世界の粉末金属の首都」として知られています。

そのため、金属粉末を「3D プリント」して未焼結のグリーン部品（炉でさらに焼結する必要がある）にするというのは、彼にとって突飛なコンセプトではないようです。当時、MIM 業界ではすでに非常に似たようなことが行われていました。

1995 年、ライセンス取得の完了を見越して、Rhoades 氏は Extrude Hone 内に金属付加製造 (AM) に特化した ProMetal 部門を設立しました。

同社はクリエイティブなスカンクワークスの雰囲気で知られています。「スカンクワークスプロジェクト」とは、主にイノベーションを目的として製品の研究開発を行う小規模で緩やかな構造のチームによって開発されたプロジェクトを表す用語です。

ライセンスを取得してから2年後、同社は世界初の金属バインダージェッティング3Dプリンター「ProMetal RTS-300」を発売した。 RTS は「Rapid Processing System」の略です。これは MIT の特許を具体化したものとして歓迎され、すぐにモトローラに買収されました。 Antarctic Bear 3D Printing Network からの注記: 長い間、ExOne は収益を生み出すために砂の 3D プリンターに依存していました。

しかし、当時の技術には、特に粉末粒子の大きさに関して厳しい制限がありました。この機械は、D50（約60μm）という小さな粉末から部品を造ることができ、粉末床内で容易に流れるのに十分な大きさですが、最終的に生産される部品には多くの多孔性が含まれるため、高密度の最終部品に焼結することが困難です。

完全な密度を達成するには、部品に別の金属材料を浸透させる必要があります。 316 または 420 ステンレス鋼などのいわゆる「金属マトリックス」材料には、青銅が浸透されています。これは、ExOne の小規模な研究開発チームにとっても長年の焦点となってきました。

△バインダージェッティング法で製造された初期の部品はステンレス鋼で作られており、青銅が含まれています。この部品は、高い耐摩耗性が要求されるダウンホール掘削用途で使用するために Ulterra 向けに製造されました。

これらのマトリックスには約 40% の透過性材料が含まれており、耐腐食性と耐摩耗性に優れており、機械加工、溶接、研磨が可能です。

実際、ExOne は現在でも、特定の顧客や業界のアプリケーション向けに、この材料で作られた部品を何十万個も生産しています。

しかし、この材料に対する市場の需要は非常に限られています。バインダージェッティングによる積層造形が成功するには、ExOne は単一の合金からなる高密度金属を製造できなければなりません (ほとんどの機械工場が毎日棒材の在庫から部品を機械加工する方法と同様)。

Exone チームは、この願望を表現するために「単一合金」というスローガンを使い始めました。最初は誰もが簡単だと思っていました。

一見すると、プロセスは非常に簡単に思えます。結局のところ、接着剤を粉末にするだけですよね？

しかし、学べば学ぶほど、彼らが直面する課題が明らかになりました。

最終的に、チームは、バインダージェット 3D プリントを使用して単一の合金を製造するには、10 年以上かかることはほぼ不可能であることを認識しました。

しかし、ローズ氏はひるむことなく、エクストゥルーデ・ホーン社の売却を通じて資金を調達し、付加製造部門を独立させて世界に革命を起こす可能性のある新しいテクノロジー企業を設立する計画を立て始めました。

全米技術アカデミーの記事で、ローズ氏はこの話題に触れ、バインダージェッティングにより、処理に伴う無駄がなくなり、分散型製造が可能になり、技術者にまったく新しいレベルの設計の自由が与えられ、日々直面する制約や制限から解放されると述べています。

実践的なビジネスマンであるローズ氏は、バインダージェッティング技術のビジネスを、砂型や中子の製造などの金属鋳造の分野にも拡大しました。

古い技術と新しい技術を組み合わせるというのは、非常に賢明な決断です。
付加製造技術を使用して金型とコアが作られると、何世紀にもわたって行われてきたのとほぼ同じ方法で金属が金型に注がれますが、その方法は簡素化されています。砂模型のコアビジネスが軌道に乗ると、ローズ氏はそこから利益を生み出し、金属バインダージェット 3D 印刷技術の開発にかかる研究開発費を賄うようになりました。

△10年以上前、エックスワンはピッツバーグ郊外の工場でR2マシンを一列に並べて生産していた。

2003 年に ExOne は、これまでに製造された金属バインダージェット 3D プリンターの中で最も成功したものの 1 つである R2 をリリースしました。
△エックスワンR2

この機械はもともと 60μm の粉末で透過性金属と単一合金金属を生産していましたが、現在は 22μm の粉末サイズ分布が 90% の改良粉末を使用しています。

2005年、ローズ氏は正式に金属バインダージェッティング3Dプリント技術の研究開発に専念し、Extrude Honeをケナメタルに1億3,700万ドルで売却し、ExOneを同社から分離した。

チームは単一合金の研究開発に焦点を合わせ始め、明確な戦略を開発しました。つまり、より小さな粒子サイズの粉末で印刷された製品の密度レベルは、圧縮および焼結された粉末冶金製品（密度85〜93％）、さらには金属射出成形技術で作られた製品（密度96〜98％）とほぼ同じにすることができます。

ExOne の技術者であり、R2 の最初の開発者でもある Dan Brunermer 氏は、「当初、私たちのほとんどは金属射出成形技術についてほとんど知らず、学ぶべきことがたくさんありました」と語っています。

Exone と金属バインダージェッティング 3D プリントの課題

2007年、ローズさんはハワイでスキューバダイビング中に事故で亡くなりました。本当に悲しいことです。

間違いなく、彼はメタルバインダージェッティング 3D プリント技術の発明者であり、真の提唱者です。彼は、個人的な利益を脇に置き、世界を変えるために自ら貢献する意欲で記憶されています。

創業者ローズ氏の退任は、Extrude Hone の売却後に残った従業員の一部に不安と悲しみをもたらしました。

当時、金属バインダージェット 3D 印刷技術に取り組んでいる人は誰もいませんでした。 Exone 社は MIT の金属バインダージェット 3D 印刷の特許を独占的にライセンスしていましたが、実際にそれを商業化できた企業は誰もいませんでした。

ローズ氏はこの技術の原動力であり、彼がいなければこのビジネスは継続できただろうかと疑問に思う人も多い。

△ ExOne取締役会長 S ケント・ロックウェル

しかし、その後すぐに、エクソン社はS・ケント・ロックウェルが100%所有する会社に買収され、彼は引き続き会長を務めた。彼はまた、2013年から2016年まで、および2018年6月から2019年5月までの移行期間中にCEOを務めました。

ロックウェルは、単一合金金属の開発に新たな視点をもたらし、新鮮な人材を注入し、長期戦略を策定します。

新たな開発戦略：材料技術が重要

2012 年の夏、ロックウェルは ExOne に新しい最高技術責任者を採用し、単一合金金属の開発における新たな章の始まりを示しました。
ExOneの最高技術責任者、リック・ルーカス氏

リック・ルーカス氏は以前、革新的な製品やサービスのための材料開発に重点を置いた非公開の研究開発研究所である Touchstone Research and Development Laboratories の事業部長を務めていました。

彼は 20 を超える先端材料製品の発売に成功し、そのうち 4 つが R&D 100 賞を受賞し、ExOne にまったく新しい状況をもたらしました。

ルーカス氏は、当時エクソン社で「当社は工作機械会社である」という非常に明確な信念を持っていたことを思い出します。

しかし、彼の意見では、ExOne の機械が顧客のニーズを満たす高精度で高性能な製品を生産できないのであれば、同社が直面する本当の課題は材料の研究開発である、ということです。！！

同社は、特にプリントヘッド、電子工学、物理学、機械設計など、機械の製造に関する豊富な専門知識を持っていましたが、積層造形用の基本的な金属材料とその加工方法についてはほとんど理解していませんでした。

そこで、ルーカスは研究開発グループを再編し、材料に重点を置くことにしました。そこで彼は、MPIF 業界基準を満たす一連の金属材料の研究開発に重点を置いた新しい年間開発ロードマップを策定しました。

このロードマップはステンレス鋼の開発から始まり、極めて難しいアルミニウムで終わります。ステンレス鋼は金属射出成形において接着剤と併用しやすいことはよく知られていますが、アルミニウムは金属射出成形にこれまでうまく使用されたことはありません。

「私たちが行ったのは、戦略を根本的に変えることでした」とルーカス氏は回想する。「私たちは、機器を製造し、材料を気にしない会社から、顧客が必要とする材料を重視する会社へと変わりました。」

△ ExOneの過去20年間の材料研究開発の進歩：大きな粒子から浸透性材料、そして高密度単一合金超微粉末へ

1996 −大粒子粉末

3Dプリントプロセスを最適化し、より大きな粒子サイズの粉末材料をより流動的にする
サイズ：約60μm
より大きな粒子サイズの粉末を使用して完全に密度の高い製品を印刷するには、通常は青銅または銅などの別の材料を浸透させる必要があります。

2005 − 微粒子粉末

30μm程度の細かい粉末を使い始める
より微細な粉末用のさまざまなバインダーの開発を開始 - さまざまなバインダー浸透特性とインクジェット堆積方法
接着剤の配合、材料、印刷速度の変数情報を継続的に改善する

2013 −MIMパウダー金属射出成形用パウダー

大手航空宇宙クライアント向けプロジェクトでDID粉末の3Dプリントが開始
DID粉末:30~9μm
DIDパウダーは、2003年に初めて導入された古いR2モデルでうまく印刷できることがわかっています。
2016年に、DID粉末専用のInnovent 3Dプリンターが開発され、発売されました。

2016年 − 現在複数のMIM粉末

20以上の適格な材料を提供する
10種類の単一合金
6種類のセラミックパウダー
5つの複合材料
さらに、24種類以上のR&D承認材料があります

テクノロジーの限界

ルーカス氏が就任した当初、ExOne はすでに粉末の粒子サイズを 60 μm から 30 μm に縮小していましたが、積層造形のグリーン体の焼結によって高密度効果を実現するには、より粒子サイズの小さい粉末材料を開発する必要があることは明らかでした。

ExOne は、積層造形に 10 μm 未満の業界標準の MIM 粉末を使用する必要があります。

2012年から2013年にかけて、Exoneと世界的な航空宇宙企業との共同開発プロジェクトにより、研究室で初めて超微細MIM粉末が使用され、密度が97%にも達する部品が製造されました。

これらの部品は R2 を使用して印刷されました。これは、効果を制限するのはマシン自体ではなく、材料の理解とマシンのパラメータを制御する方法であることを証明しています。

ExOne はこの成果については沈黙を守っています。！！！（黙って大金を稼ごう、笑）。 Exone は、研究室で画期的な成果が生まれてから、印刷プロセスを正確に繰り返して高品質の結果を生み出す信頼性の高いマシンを実際に提供するまでにはまだ長い道のりがあることを認識しているからです。

しかし、エクソンは発表をしなかったにもかかわらず、上場に成功した。この時までに、エクソンは有名になり、よく知られるようになり、誰もがそれについて話し始めました。

製品形状の制約なしにバインダージェッティング技術を使用して MIM 粉末を 3D プリントできる Exone の能力は、航空宇宙、金属粉末、および付加製造の分野で急速に広まりました。

ペンシルバニア州の小さな会社でもできるのなら、自分たちにもできるはずだと人々は考えたのです。
そこで、GE などのいくつかの企業が、接着剤噴射技術の研究チームに参加しました。

2013年末、スウェーデンの大手金属粉末メーカーであるHöganäs ABの子会社であるDMは、fcubic ABを買収した後、初めてバインダージェッティング技術を導入しました。

しかし、話を元に戻すと、ExOne はバインダージェッティング技術を使用してこれらの超微細粉末を印刷しており、速度がもう一つの大きな課題となっています。

バインダージェッティング技術が他の積層造形方法よりも優れている点の 1 つは、そのスピード、つまり層全体を素早く印刷できる能力です。

△バインダージェット3Dプリンターの構造原理

バインダージェッティングは非常に高速であるため、3D プリンティングという名前が付けられました。

この用語があらゆる形態の積層造形を指すように拡張される前、MIT の研究者は、印刷プロセスが紙を使った印刷と非常に似ていることから、これをバインダージェッティング 3D 印刷と呼んでいました。

そのため、R2 は各層にバインダーを素早くスプレーできますが、これらの超微細粉末を素早く正確に堆積させて広げることは困難です。

「約189時間かかり、まだ市販されていません。製品の良し悪しは関係ありません」とブルナーマー氏は言う。「ゆっくりと転がして、ローラーで広げなければなりません。」

これらの超微細粉末を迅速かつ正確に塗布できる商業的に実現可能な機械を開発することは、困難な技術的課題です。

これらの粉末は砂ほど流れません。ベーキング用の小麦粉のように固まります。あまり速く動かすと、均一に広げるのが難しくなり、雲ができてしまうこともあります。

これは、MIM 業界でポリマーとワックスをペレットにあらかじめ混合する理由の 1 つです。

しかし、ExOne がこの困難な問題に取り組み始めると、材料に対する理解が機械自体の設計に影響を与え始めました。

これまで、すべての金属バインダージェッティングマシンには、口紅のように垂直に粉末を押し出し、粉末を粉末床からゆっくりと広げるディスペンシング機能がありました。このディスペンシングデバイスは、ボックスフィーダーとも呼ばれます。

この方法は、大きくて流動性のある粉末には有効だが、エクソン社が現在実験を始めている超微細粉末には適さない。

超微粒子粉末が新たな課題をもたらす

精密超微粉末を扱う業界は多くないため、このプロセスについての考え方を導くために、R&D チームは医薬品という 1 つの業界に焦点を絞りました。

「それが最も近い方法です！彼らは非常に細かい粉末を持っており、それを非常に正確に使用しているからです」とルーカス氏は語った。

「それ以外に、粉末を使ってこのようなことをしている人は他には誰もいません。」

そこで私たちは本格的に調査を開始し、この粉末を扱うための機械システムとプロセスに取り組み始めました。

△ 超微粒子粉末を正確に分散、拡散、圧縮できる、ExOne の特許取得済みトリプルアドバンストコンパクションテクノロジー (ACT) の概略図。 Innovent+にはこのシステムが搭載されています。

この取り組みの集大成が、ExOne の特許取得済みトリプルアドバンストコンパクションテクノロジー (ACT) です。これは、超微細金属粉末を正確に分配、拡散、圧縮するシステムです。

これは、ExOne の今日の生産グレードのバインダージェッティング金属マシンの必須要素であり、各初期印刷層が約 3 粒子分の高さ、つまり 30 μm になり、粉末床全体に均等に配置されることを保証します。

簡単に言えば、人間の髪の毛の直径は約 70 メートル (μm) で、赤血球の直径は 10 メートル (μm) です。

ExOne Triple ACT は、特別に設計された 3 本のアプローチで、超音波を使用して粉末を分散させ、革新的な逆回転ツインローラーシステムを使用して粉末を広げて圧縮します。

最初のローラーは粉末を持ち上げて広げるように設計されており、圧縮ローラーは独特の滑らかなデザインになっています。

しかし、エックスワンがこの発明の特許を取得した後も、同社が初の高密度バインダージェッティング金属3Dプリンターを2015年に市場に投入するまでには数年を要した。

このシステムは、ExOne が各材料の材料開発をさらに進める貴重なパートナーとみなしている R&D 専門家向けに特別に販売されています。

ExOne は、粉末ごとに、分配、塗布、圧縮に異なるパラメータが必要であること、また、バインダーの液滴のサイズと形状、浸透のための濡れ時間、さらには硬化と焼結の時間にも異なる設定が必要であることを学びました。

実際、各材料には、制御する必要がある主要なプロセス変数が約 20 個あり、可能なパラメータの組み合わせの数は無限です。

完成すると、再利用可能なフォーミュラにパッケージ化される可能性がありますが、開発には非常に時間がかかります。！！

ExOne は、パウダーローラーに加えて、接着剤を連続的に循環させ、液滴の形状と速度を制御し、追加の必要なパラメータ変数も提供できる富士フイルムの特殊な圧電プリントヘッドも選択しました。

ExOne は Innovent を通じて、特定の材料とバインダージェッティングダイナミクスの専門家の同盟を形成し始めており、この技術の商業化をさらに促進するために必要なこのプロセスに関する知識と理解の構築に役立てています。

この研究には世界中に非常に多くの協力者が関わっており、全員の名前を挙げるのは難しいのですが、バインダージェッティングに関する膨大な研究が ScienceDirect に掲載されており、この研究が非常に成功していることがわかります。

最終的に、この研究によりバインダージェッティングに関する理解が深まり (そして深まり続けています)、科学者たちは持続可能な開発に大きな影響を与える可能性のある技術に貢献したいと考えています。

2016年、ExOneはInnovent+と新しい粉末散布システムを発売しました。

このイベントのプレスリリースは、製造業の多くの人々の注目を集めました。プレスリリースには、「ExOne が業界標準の 10 ミクロン未満の金属およびセラミック粉末を使用した 3D プリントを発表」と書かれていました。

Triple ACT システムにより、作業シリンダー全体で部品の密度変動が 0.3% に抑えられ、最初の焼結後の寸法公差が 1 ～ 2.5% 以内に抑えられるようになりました。！

バインダージェッティングは現在、反復的な最適化プロセスであるため、2 ～ 3 回の最適化の後、寸法許容差は 1% 未満になります。

さらに重要なのは、Triple ACT により ExOne の材料認証が迅速化されることです。
△316L材で作られたこのエンジンブロックは、バインダージェット技術が現在処理可能であることを証明しています。

新しいバインダージェッティング3Dプリント産業が活況

Innovent が株式を公開した後、バインダージェッティング金属 3D プリントの分野が市場で熱を帯び始めました。

△デジタルメタルバインダージェッティング金属3Dプリント

2017年、Digital MetalはDM P2500を正式に発売し、Desktop Metalは最先端の生産システムを発売すると発表しました。 GE は年末に独自のバインダージェッティングマシンを生産すると発表した。ある幹部によれば、製品の開発にはわずか47日しかかからなかったという。

2018年、HPは金属バインダージェッティング3Dプリントシステムをリリースしました。当初、この新たな競争の波はExOneにとって確かに懸念事項だった。

2017年の同社の収益は5,700万ドルで、全世界の正社員数はわずか277人でした。同社は市場リーダーではあったものの、小規模な企業であり、「長い間、競合相手はいなかった」とブルナーマー氏は説明する。「しかし、突然、競合相手が 4 社も現れたのです。」

ルーカスも「すごく緊張します！」と語った。

「考えてみれば、GE や HP、さらには DM のような大企業と競争するのは、私たちのような小さな会社にとっては、石にぶつかるようなものじゃないですか。私たちはバインダージェッティング技術のパイオニアであり、常に主導的な立場にいますが、この優位性を常に維持できるでしょうか。この主導的な立場を維持できるでしょうか。正直に言うと、私たちは戦い、懸命に働き、苦労してきました。私たちは常に技術を研究してきました。」

△エックスワンジョン・ハートナー

同じ頃、ExOne は、付加製造およびテクノロジーの経験豊富な専門家である John Hartner 氏を同社の最高執行責任者として迎えました。

2019年にCEOに就任して以来、ハートナー氏は同様の状況に陥っている。彼は現実的であり、事実を見つめてExOneの成長を加速させる方法を模索している。

「こうしたいわゆる技術は偽物かもしれないとか、事実がないので存在しないと考える懐疑論者もいたが、基礎となる技術は優れたものが多かった」と彼は振り返る。

「私は全員に事実と顧客の認識に焦点を当てるよう促しました。また、製品の発売ペースを加速させることも決めました。」

ハートナーは明らかに 2 つの方法を採用しました。1 つ目は、製品ラインをモジュール化してマシンのリリースを迅速化すること、2 つ目は、気を散らすことなく顧客のニーズを満たすことに重点を置くことです。

実際、ExOne は 10 番目の新しい金属 AM マシンである X1 160Pro に S-Print® 砂 AM マシンと同じプラットフォームを使用しており、InnoventPro は X1 25Pro® と同じプリントヘッドを使用しています。

△エックスワンのピッツバーグ工場はバインダージェット方式の3Dプリンターを生産している

このアプローチのもう 1 つの利点は、生産規模に応じて、顧客が 1 つのシステムから別のシステムに簡単に直接切り替えることができることです。

ExOne は、ますます急速に成長するにつれ、競合他社のシステムの長所と短所を考慮し (長所から学び、短所を克服する)、他社の技術的決定に注意を払うようになりました。これらの動きは、ExOne が無敵であり続けるのに役立つことは間違いありません。また、同業他社の中で主導的な地位を維持できるという楽観的な社内感情を増幅させることにも役立ちます。

一例として、Desktop Metal の「シングルパスジェッティング」が挙げられます。これは、粉末床を 1 回掃くだけで粉末の配置と接着剤のジェッティングの両方を完了するものです。

対照的に、ExOne は、バインダーをスプレーする前に粉末を加熱して広げる Triple ACT システムを使用しており、これらは別々の機能です (DM のように複数のアクションが統合されているわけではありません)。

初心者のお客様にとっては、粉末床を一度スキャンするだけでセクションの印刷を完了する方が速くて効率的であるように思われます。

しかし、ルーカスとブルナーマーは、裏社会で長年経験を積んできたにもかかわらず、そのように考えたことは一度もありませんでした。このシステムは発表されてから何年も経った後も、高品質の部品を生産する能力に挑戦するものであると感じられていたため、この状況は変わりませんでした。

「数年前は意図的にそうしませんでした」とルーカスは説明します。「個別の機能間のタイミングが制限されます。そのようにすると、ノブが回らなくなります。調整範囲が制限されます！」

ブルーナーマー氏はさらにこう付け加えた。「すべての機能を単一チャネルシステムにまとめる場合、すべてが同じ速度で動作する必要があります。」

粉体塗布、加熱、接着剤塗布の間の遅延を制御できるのが最高です! たとえ半秒であっても、接着剤が浸透する必要があります。化学反応が起こるには時間がかかります。ここで物理学と流体力学が本当に役立ちます。

△ HPバインダージェッティング金属3Dプリンター

HP は、スプレーと粉体散布の両方に単一のチャネルを使用しません。とはいえ、HP はサーマルプリントヘッドを使用しており、これはフラットベッドプリンターメーカーの得意分野でもあります。

△熱発泡3Dプリント

サーマルプリントヘッドは安価ですが、耐久性が低く、水性接着剤が必要です。プリントヘッドの動作原理は、水性インクまたは接着剤を特定の温度に加熱して、正確な泡と液滴を生成し、機能を実現することです。

ExOne の見解では、サーマルプリントヘッドは一部の素材に対応できますが、水による酸化や一部の素材の扱いにくさなどの問題により、これらのプリントヘッドは頻繁に交換され、さまざまな金属に対応できる能力が限られています。

現在、競争により、ExOne はより良いコラボレーションを追求し、顧客にサービスを提供することに注力するようになりました。

ブルーナーマー氏は「これはExOneにとって良いことかもしれない！」と語った。

競争が激化する中、ExOne はこれまで以上に積極的になり、競合する新しい生産システムに先駆けて 2019 年に X1 25Pro を発売しました。

25Pro は長年にわたって市場に出回っており、Sandvik だけでなく他のグローバル企業でも効果的に使用されています。

新しいマシンのクロスショッピングにより、バインダージェッティング金属マシンがいつでもどこでも利用できる ExOne への関心がかつてないほど高まっています。

ハートナー氏は、「今年は間違いなくバインダージェッティング積層造形法の転換点になると信じています。」と述べました。
△ 17-4PH条件下で製造されたギア部品

バインダージェッティング3Dプリント技術の材料柔軟性

新たな市場環境に直面して、ExOne は野心的な計画を立てました。 2021 年に発売される競合するバインダージェッティング 3D プリンターのほとんどはステンレス鋼を印刷しますが、今後さらに多くの材料が続くことが予想されます。

ExOne バインダーメタルジェッティングシステムは現在、競合他社のほぼ 2 倍にあたる 11 種類の単一金属合金を処理できます。！これらの金属には、17-4PH、304L および 316L ステンレス鋼、M2 工具鋼、インコネル 718、コバルトクロム、銅、H13 工具鋼、インコネル 625、チタンタングステン重合金が含まれます。

現在、お客様にご愛用いただいているセラミックやセラミック金属粉末がさらに増えています。

アルミニウムは ExOne で研究開発認定されており、ExOne の最高のサードパーティ認定ステータスの取得に向けて迅速に進められており、2021 年に取得できる予定です。

ExOne は革新的な接着剤の開発もリードしています。 CleanFuse™ や NanoFuse™ などの新しいバインダーにより、ExOne は明確な競争上の優位性を獲得しました。また、炭素に敏感なアプリケーション向けのクリーンな燃焼バインダー、焼結速度の向上、および今後発表される多くの機能も含まれています。

進み続け、努力し続けよう
△ ExOneブースの動画撮影

添加剤の製造技術自体に加えて、Exoneはグローバル企業と協力して、バインダー噴射3Dプリントの大量生産プロセスを開発しており、このプロセスの成功により、Larry Rhoadesは彼の墓で笑顔になります！

高度な新しい補助機器が登場し、マシンを接続するスマートテクノロジーが登場し、Industry 4.0のパフォーマンスはすぐ近くにあります！

今日、エクソンは活力と活力に満ちています！

ルーカスは言った。「あなたが負け犬であるにもかかわらず、あなたが誰かと戦っているようなものです！7回目または8回目のラウンドまでに、私は勝つことができると信じ始めます。それは同じ原則です！」

「私たちは成功したので、人々は私たちが勝つことができると信じ始めました。」

「過去数年間で私が最も誇りに思っているのは、顧客とのコラボレーションと焦点のレベルです」とハートナーは言いました。

「軽量の部品の生産やパフォーマンスの高い部品の生産、またはサプライチェーンを分散化する方法など、私たちのテクノロジーがどのようにビジネスに役立つかを検討している顧客が増えています。

業界全体が活況を呈しており、ExoneとBinder Jetting Technologyはまだ比較的初期段階ですが、早期に種子を植えて育てることができた会社です！

サラA.ウェブスター、チーフマーケティング責任者、エクソン、ノースハンティントン、ペンシルベニア州、米国

この記事の翻訳には、Yizhi Technology（中国のバインダージェット3D印刷の大手メーカー）に感謝します