Elementum 3D が反応性積層造形技術の特許を取得

2020年6月5日、南極熊は海外メディアから、アメリカの付加製造材料開発企業であるElementum 3Dが、自社のReactive Additive Manufacturing （RAM）技術が米国、カナダ、オーストラリアで特許を取得したと発表したことを知りました。記事の末尾に特許の原文を添付しています。

この会社については、アンタークティック・ベアが以前にも報じている。今年1月、エレメンタム3Dは米州住友商事（SCOA）から投資を受けたと発表した。

RAM プロセスの主な特徴は、これまで 3D プリントが不可能だった材料を使用できるため、積層造形用の材料ライブラリが拡張されることです。付加製造産業が発展するにつれて、金属 3D プリントは多くの主要産業で有益な用途を提供しますが、印刷できる金属材料の種類が限られているため、その広範な採用は制限されています。
「当社の革新的な技術は、積層造形における金属開発を前例のないペースで前進させます」と、Elementum 3D の社長兼創設者である Jacob Nuechterlein 博士は説明します。「エンジニアにさらなる自由を与え、革新的なアプリケーションを実現する能力を解き放ちます。」

では、反応性積層造形 (RAM) テクノロジーとは一体何でしょうか?

△Elementumの3Dロゴ、写真はKeselowski Advanced Manufacturingより
反応性積層造形法とは何ですか?

2014 年に設立された Elementum 3D (旧称 Sinter Print) は、先進的な金属、複合材料、セラミックのラピッドプロトタイピングの研究開発に重点を置いた企業です。これらの材料は、高耐久性、高強度、軽量ソリューションのニーズを満たすように設計されています。

同社は特許取得済みのRAMプロセスを使用してこれを製造しており、凝固プロセス中の亀裂を防ぐのに役立ちます。 RAM テクノロジーにより、Elementum 3D は、通常は直接金属レーザー焼結 (DMLS) システムを使用して印刷するのが難しいさまざまな付加製造粉末を開発できるようになりました。アルミニウム 1000、2024、6061、7050、7075 など、実績のある鍛造合金をベースにした高性能合金粉末が含まれています。

Elementum 3D 社によると、新しい 3D 印刷材料は、従来の積層造形材料や対応する鍛造合金に比べて優れた特性を示すという。一部の業界で使用されている高強度鍛造アルミニウム合金は、これまでは高温割れ（凝固割れ）が発生し、部品の機械的特性が低下するため、3Dプリントすることができませんでした。

△反応性積層造形RAMプロセス。
特許の概要では、プロセスは次のように説明されている。付加製造方法は、第１の材料および第２の材料を提供し、第２の材料は第１の材料と反応して反応生成物を形成でき、少なくとも第１の材料を第１の層に形成し、第２の材料の存在下で第１の層の少なくとも一部にエネルギーを与え、このエネルギーは少なくとも第１の材料と第２の材料との間の反応を開始して物品の一部を形成するのに十分であり、物品の一部には反応生成物が含まれており、第１の層の上に少なくとも第１の材料の第２の層を形成する。第２の材料の存在下で第２の層の少なくとも一部にエネルギーを与え、このエネルギーは第１の材料と第２の材料との間の反応を開始して物品の別の部分を形成するのに十分である。
この問題を解決するために、RAM プロセスでは、溶融池内にサブミクロンスケールのインターカラントを形成し、アルミニウム粒子の周囲にアルミニウム粒子核を形成して、微細で均一な微細構造を生成し、印刷の印刷性とパフォーマンスを向上させます。 Elementum 3D は、3D プリントと革新的な新素材を融合することで、積層造形の潜在的な用途を拡大したいと考えています。

未修正の 6061 アルミニウム合金は、印刷後に大きく広範囲にわたる粒界亀裂ネットワークを示します。Elementum 3D の A6061-RAM2 アルミニウム合金は、亀裂のない微細構造を示します。写真提供: Elementum 3D。
今年6月、F1は、Elementum 3Dが開発した2つの積層造形用金属粉末A6061-RAM1とA2024-RAM2を2021年のF1シーズンで使用することを承認しました。

フォーミュラ 1 技術規則には、次の承認済み AM 材料も記載されています: AlSi10Mg、AlSi7MG、Al Cl-30AL、A20X、Scalmalloy、チタン合金グレード 1 および 2、Ti6Al4V、Ti 5553、Ti 6242、鋼合金 316、304、MS1、15-5PH、17-4PH、300M、4140、ベリリウムを含まない銅合金、インコネル 625、インコネル 718、コバルトクロム合金。

さらに、Elementum 3D は米国の Masten Space Systems とも協力し、NASA Phase I SBIR プロジェクトの一環として共同開発した PermiAM 金属積層造形法を使用して製造された燃料噴射装置の高温燃焼試験を成功させました。

Elementum 3D は航空宇宙製造のスタートアップ企業 Masten Space と提携します。 Masten 25k Broadsword エンジン用のアルミニウム MMC 燃焼室を作成することで、ロケット開発を前進させます。

反応性付加製造 (RAM) 特許ダウンロード

A1000-RAM10 粉末の性能パラメータ。粉末パラメータの詳細については、Elementum 3D の公式 Web サイトをご覧ください。

Elementum 3D が反応性積層造形技術の特許を取得

マクラーレンアルトゥーラ、エンジンのシリンダーヘッドとシリンダーブロックの精密冷却のための3Dプリント技術を搭載して発表

伝統的な手彫りを覆す新しい手法 - デジタル粘土陶器 3D プリント技術

PyroGenesis が NexGen プラズマ噴霧粉末の米国特許を取得

3Dプリントされたマイクロロボットが科学者の歩行ダイナミクス研究を支援

Jason A. Burdick チーム: 機能性モノマー、複雑な形状、複数の材料を使用した 3D プリントオブジェクト

シンガポールは、3Dプリント合金の性能を向上させる新しい方法を発見しました。それは、二ホウ化チタンナノ粒子を追加することです。

NPUは新入生向けに「航空機」モデルの署名入りバージョンを3Dプリントし、入学時に受け取ることができる。

犠牲繊維製造のための 3D ハイドロゲルの溶融静電印刷

3Dプリント電極がリチウム電池に新たな要素を加える

登録：3月31日深セン国際3Dプリンティングサミット、3Dの専門家が業界の状況について語る

推薦する

BCN3Dは、最大300mm/秒の速度を誇る産業グレードのデュアルエクストルーダー3DプリンターOmega I60を発売しました。

3Dプリントを活用したパーソナライズされたカスタマイズされた整形手術が、整形外科病院の標準となる

東華大学呉培毅教授の研究グループ「先端科学」：3Dプリントマイクロ超電導デバイス

時間と労力を節約しましょう!世界最大の劇団シルク・ドゥ・ソレイユは、小道具を作るのに3Dプリントを使用している

測定誤差が0.0001%以下のEvaは、鉱山部品メーカーに力を与えます

クロマティックは、開発と小ロット生産向けに設計された大型3Dプリンターの新シリーズRX-Flowを発売しました。

ラジウムレーザーは、高品質で安定した成形を支援する純銅材料の 3D 印刷技術に重点を置いたグリーンレーザー付加製造ソリューションを発表しました。

レニショー、5つの新しい金属積層造形材料を発表

カラコルの大規模3D印刷技術における2つの革新：高流量押出機と自動印刷ベッド

3Dプリント技術がハイテクサプライチェーンのレジリエンスを高める方法

オランダ海軍が交換部品の製造にINTAMSYS 3Dプリンターをどのように使用しているかをご覧ください

300℃の高温印刷、最大5倍の印刷速度、工業デザインのためにSermoon D3が誕生

北京航空航天大学の鄭成功氏：3Dプリンター機器メーカーはインプラント分野に安易に参入すべきではない

最も心温まるクリスマスプレゼント：6歳の障害児が3Dプリントされたバイオニックハンドを受け取る

希少疾患であるシャルコー関節症の治療に、3Dプリントされたカスタマイズされた肘関節置換術と逆肩関節置換術を実施