3Dプリンティングの産業化

Jul 25, 2023

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最先端の積層造形は、製造プロセスを変革して新製品を開発しようとしている企業に無限の可能性をもたらします。 しかし、その世界に参入したい企業は従来、最新の 3D 印刷機に巨額の資金を投資し、それを自社の業務に統合する方法を見つけ出す必要がありました。

3D プリンターが多くの産業用途でスループットと一貫性の点で苦労する可能性があることを考えると、これは難しい話です。

現在、Martin C. Feldmann MEng '14 と MIT 教授 John Hart によって設立された VulcanForms は、企業が工業製品を大規模に製造するためのサービスとしてデジタル マニュファクチャリングを提供しています。 同社は、材料の選択と製品設計で顧客を支援し、製造工場でスケーラブルな製造ワークフローを構築します。

これらの各ワークフローの中心となるのは、独自のレーザー パウダー ベッド フュージョン (LPBF) 金属 3D プリンターです。このプリンターは、細かく振り付けられた一連のレーザー ビームを使用して、複雑なデザインの高性能金属部品を製造します。 プリンターは、製造中の部品も監視するデジタル スレッドを通じて、VulcanForms の機械加工、ロボット工学、後処理装置と統合されています。

「LPBF 技術は、ジェット エンジンの燃料ノズルや整形外科用インプラントなどのいくつかの用途で十分に確立されていますが、まだチャンスの表面をなぞるだけです」とハート氏は言います。 「VulcanForms は、産業規模で積層造形を実現し、それをデジタル生産システムと統合する大きな市場機会があると考えています。」

VulcanForms は現在、医療、防衛、半導体、航空宇宙産業の企業向けに部品を製造しており、設計を数日で完成部品に仕上げています。 創設者らは、VulcanForms の品質は、チタンやニッケルベースの先進鋼合金などの素材で業界標準を超えていると述べています。

VulcanForms は現在、マサチューセッツ州デベンズとニューベリーポートに最初の 2 つのデジタル製造施設を完成させています。 完成すると、デベンズの施設には後処理機能に加えて、数十の同社の積層造形システムが収容されることになる。 創設者らは、これらのシステムによってデベンズは世界で最高のスループットの金属積層造形施設になるだろうと述べている。 ニューベリーポートの施設は、精密機械加工、産業オートメーション、および組立作業に重点を置いています。 VulcanForms は、これらのテクノロジーをデジタル スレッドと融合させて、米国を拠点とするデジタル製造インフラストラクチャを構築しています。創設者らは、これが製品の設計、構築、提供の方法を定義すると述べています。

3D プリンティングを産業上の関連性のあるものにする

ハート氏は、積層造形への参入は偶然だったと呼んでいます。 2013 年、彼は同僚から、MIT の高度製造および設計プログラムにおける工学修士課程のクラスを教えるよう依頼されました。

「私が積層造形に焦点を当てた授業を提案したきっかけは何だったのか覚えていません。私はまだこの分野の研究をしていなかったので」とハート氏は言います。 「このクラスは、新しい興味を探求し、生徒たちの情熱と好奇心を引き出すための実験でした。」

そのクラスの学生の一人が、当時MITの最初の学期に在籍していたフェルドマンでした。 このプロジェクトベースのクラスでは、学生たちは 3D プリント部品の精度を測定し、その特性を改善し、3D プリントを製造の中核原理に関連付ける講義に貢献するという課題を課されました。