Triple labyrinth cage 3D printed with Rilsan® PA11. Photo courtesy Bowman International
マーケットレポート

付加製造の拡大:産業用途の5つの事例

先端材料のおかげで付加製造は産業での新たな用途の開発において加速しています。現在3Dプリント部品はすでに、航空宇宙、自動車、および医療産業など、極めて要求の厳しい産業において使用されています。より軽く、より強く、おより耐性のある材料は製品の設計と製造の新たな道をリードしています。

今日の付加製造技術と組み合わせた先端材料の革新においては、下記の5つの事例のような3Dプリンティングによる工業生産が進んでいます:

航空宇宙:金属をPEKKポリマーに置き換える

HexPEKK™ environmental duct printed with Kepstan® PEKK and Hexcel HexTow® carbon fiber “© 2019 Hexcel Corporation

乗り物または機械の重量の低減は、航空宇宙および自動車産業において重要な課題の一つです。PEKKなどの高性能ポリマーを用いた3Dプリティング部品は、重い金属部品と交換できる可能性があります。

一体成形部品は、数個の部品の大きな組立品と交換できるように設計することが可能です。PEKKおよびカーボンファイバーでプリントされたHexcel社のHexPEKK™部品は、構造物の中に固有の特徴を直接プリントすることで、複雑なダクトシステムを単純化することができます。これらの各部品は、部品全体を3次元的にプリントすることで各種構成部品を集める時間および費用を削減します。さらに、高温耐久性および機械的/化学的耐性の特性を生かし、従来の部品中のマグネシウムまたはアルミニウムを置換することで部品を軽量化することができます。

機械:ポリアミド11によりデザインおよび操作性が向上

Triple labyrinth cage 3D printed with Rilsan® PA11. Photo courtesy Bowman International 2

機械部品を統合した全ての特徴を持つ部品に一度にプリントする性能は、付加製造技術の重要な利点の一つです。Bowman International社はポリアミド11を用いて、割軸受用の独特なベアリングケージを生産しています。ベアリングケージは、発電、製造、および航空宇宙産業で使用される、あらゆる機械類の重要な構成要素であります。Bowman社のベアリングケージは、ジョイントおよびスプリングプレートのない独特のデザインのため、ローラーに極めて容易にフィットします。この画期的なデザインは、ツールなしでの実装を単純化することで、保守整備作業を容易にすると考えられています。ポリアミド11は、ケージのクリックフィットシステムに抵抗するだけの十分な延性および疲労耐性を持つ唯一の材料です。Rilsan® ポリアミド11の特性および延性の特性のおかげで、Rilsan® ポリアミド11が使われたベアリングケージは従来のベアリングケージの優れた代替品となっています。

歯科医術:3Dプリント液状樹脂による時間の削減およびワークフローの単純化

歯科産業は3Dプリンティング技術を最も早く採用した産業の一つであり、マスカスタマイゼーションおよびオンデマンド生産から利益を得ています。Dentca社は義歯生産においてデジタルワークフローを実施することで、プロセスを単純化しました。その利点としては、製品化までの時間の短縮、成果の精度の向上、待ち時間の減少、顧客満足度の向上が含まれます。Dentca社の3Dプリント義歯の部品に用いられるサートマーのUV硬化型N3xtDimension® 機能性樹脂と目的に合ったソリューションは、義歯製造工程において優れた性能設計の自由度をもたらします。Dentca社の100%を3Dプリンターで作られた義歯は、この工程で作られた初の義歯であり、歯科業界で初めてFDAに承認された義歯でもあります。

安全装備:バイオベースおよびオーダーメイドのポリアミド11

 

HEXRヘルメット - 3Dプリンティング技術で作られた世界初のエコ自転車用のヘルメット。Rilsan® ポリアミド11はヒマシ油由来の独特の植物由来原料であり、例外的な機械的特性を有しています。オーダーメイドのHEXR社のヘルメットは、50年以上も変化してこなかったヘルメットのデザインに革命を起こしました。このヘルメットは、独自の検査によると、従来の形状のヘルメットよりも26%安全であることが示されたハニカムコアが使用されています。それぞれのヘルメットは、10秒間の頭部スキャンから各自の頭の形に合うように作られ、史上初の最も快適なヘルメットです。ポリアミド11は低密度のために柔軟性、延性および衝撃耐性があります。現在ポリアミド11を3Dプリントする技術により、装備の安全性能はかつてないほど改善されました。 

スポーツシューズ:極めて優れた自由に性能デザインができるUV硬化液

消費者志向のスポーツシューズ産業マーケットでは、高性能、快適さおよび最先端の創造的設計が求められています。Carbon® は、3Dプリンティング技術の進歩と革新的材料科学を組み合わせることで、フットフェアの製造に革命を起こしています。Carbon Futurecraft(フューチャークラフト)4Dスニーカーのミッドソールを量産するためのCarbon社とアディダス社との提携は、大規模のデジタル製造の可能性の一例です。アルケマのサートマー事業部門はCarbon社と提携し、Carbon社の独特のエラストマー材料の商業的製造を目指し、Carbon社が販売する液体樹脂の事業拡大を支援しています。Carbon社は、パフォーマンスの向上と生産の迅速化・簡素化、そして前例のない幾何学的設計の可能性を備えた新しい製造方法を採用する企業を支援しています。高度に設計された樹脂でプリントカーボンの格子構造は、衝撃と応力吸収の強化に適合する優れた性能を備えた、独自のフォームのような軽量基盤を提供します。プリント部品は、高い弾力性、耐引裂性、および弾力性を備えたパフォーマンス用途に設計されています。 3Dプリンティング材料の技術により、世界で最も画期的なデザインとパフォーマンスの課題に対応可能な、新しい可能性が生まれています。

 
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