2018年のアレボ：連続繊維3Dプリント部品の工業化生産
すべての画像のソース：アレボ。
CW 2014年からアレボ（米国カリフォルニア州サンタクララ）をカバーしています。高性能熱可塑性ポリマーの使用で知られています ポリエーテルエーテルケトン（PEEK）、ポリアリールエーテルケトン（PAEK）、ポリエーテルイミド（PEI）、ポリフェニレンサルファイド（PPS）など、同社は 3D印刷用の閉ループロボット制御の開発でもリーダー的存在でした。 、 z方向へのファイバーの配置を可能にします そして3D曲線に沿って。同社には新規のリストがあります レーザー加熱を使用した直接エネルギー堆積（DED）プロセスを含む開発 生産速度が100倍になります。
新しいCEOおよびBシリーズの資金調達
ジムミラーは3か月前にCEOとしてアレボに入社しました。彼はAmazonの初期の従業員であり、Googleで8年間過ごしました。最近では、世界規模の事業担当副社長を務めていました。 「私は実際、若い企業の立ち上げを支援するためにキャリアのほとんどを費やしてきました」とミラー氏は言います。「複合材料の3D印刷に対するアレボのアプローチに興奮し、世界が無数のアプリケーション。」
同社はまた、シリーズBの資金調達を完了したばかりで、旭硝子（AGC、東京、日本）がラウンドを主導して1250万ドルを調達しました。 「彼らは世界最大の自動車用ガラスメーカーです」とミラー氏は言います。 「彼らは自動車業界で良好な関係を築いており、新しい複合技術の大きなチャンスを見出しています。 自動車アプリケーション 。」その他の投資家には、In-Q-Tel（アーリントン、バージニア州、米国）、住友商事（東京、日本）、レスリーベンチャーズが含まれます。ミラーは、スミトモ 日本最大のコングロマリットの1つであり、石油・ガス技術のリーダーであるは、アレボの3D印刷技術をその産業活動全体に適用することに関心を持っています。 、建設、輸送、インフラストラクチャ、エネルギーが含まれます。
Arevoの直接エネルギー堆積（DED）製造セルは、産業用ロボット、レーザー加熱付きのプリントヘッド、回転式ビルドプラットフォームで構成されています。プリントヘッド（自動カットアンドリスタート中に右側に表示）には、現場検査用の熱管理機器とビジョンシステムが含まれています。出典：アレボ。
熱可塑性複合材料の工業生産
「私たちの新しい製造セルは、標準の産業用ロボットを使用しています 、回転ビルドプラットフォーム および加熱用レーザー 」とミラーは説明します。 「このプロセスを直接エネルギー蓄積と呼びます （DED）。」レーザーセーフな製造セル内に、ロボットには独自の熱管理を備えたプリントヘッドエンドエフェクターがあります。 機器、カスタマイズされた電子機器、ビジョンシステム 現場検査を可能にします 。 「プロセスは主にハンドオフ/ライトアウトです」とMiller氏は言います。 「これらの新しいセルは、生産速度を100倍以上向上させます。」最高技術責任者のWienerMondesir氏は、次のように述べています。工業生産率を達成するために、それを制御し、より速く進むことができます。」しかし、ミラー氏は次のように指摘しています。「複雑な構造複合材を 4分の1のコストで構築しているため、これは機械の移動速度や適用できる材料の量の問題ではありません。 従来の複合材料の。」
非伝統的な複合材料の製造— ArevoのDEDプロセスにより、従来の複合材料の1/4のコストで、連続的な繊維強化熱可塑性複合部品の製造が可能になると報告されています。 （1mサイズの部品に基づいて計算されます。）
「私たちは経済的に実行可能な大規模な熱可塑性複合部品の製造を追求しています。 」とミラーは言います。 「私たちは、非伝統的な複合材料の観点からこの製造に取り組みます。」ただし、プリントヘッドは圧縮機能を統合しており、部品は従来の複合材料の品質要件に準拠しています。 「ボイド含有量が1％未満の熱可塑性複合部品を実現できます。 、」ミラーは証言します。 「Arevoはプロセスを改善し続けており、近い将来、一次構造要件の機械的特性を満たします。」
パスファインダーソフトウェア
上記のミラーが言及している「非伝統的な複合材料の視点」の一部は、デジタル設計およびプロセスソフトウェアへのアレボの投資です。 「ワークフロー全体を折りたたんだ ソフトウェアに組み込まれています」とMiller氏は言います。 「部品の完全な3D解析を提供し、 Additive FEA を使用して最適化された繊維配向を開発できます。 （AFEA）モジュール。私たちの成功の多くは、ソフトウェアと部品生産のシミュレーションによって推進されています。コンピューターで生成されたデザインをプロセスシミュレーションソフトウェアで実行し、温度、印刷パス、反りなどのプロセスパラメーターを表示します。 および印刷物の収縮 、および残留応力。 これにより、非常に高品質の部品を製造するために、プロセスを実際に理解して最適化することができます。」
彼は、アレボのソフトウェアの証言は、製造された部品の特性がシミュレートされた特性の5％以内であるということであり、ミラーは基本的にテスト測定の許容誤差のレベルまで下がっていると述べています。彼は、アレボも機械学習を使用していると付け加えています。 ユニークな方法で。
可能性のデモンストレーション
ちょうど1か月前、アレボは世界初の 3Dプリントバイクであると信じているものを展示しました ラッコイベント（4月19〜22日、米国カリフォルニア州モントレー）で。 「私たちの目標は、私たちのソフトウェアとプロセスが何を達成できるかを実証することでした」とミラーは説明します。 「コロラドを拠点とする工業デザイン会社StudioWestと協力して、カンチレバーバイクフレームデザインを開発しました。 。」彼は、Studio Westは自転車業界でよく知られており、トップメーカーのいくつかと協力していると述べています。 「彼らは当初、非常に伝統的なフレームデザインを提供してくれました」とミラー氏は言います。 「しかし、アレボが新しい方法で連続繊維を適用する方法を示したかったのです。 、それで私たちはさまざまな反復を通して彼らと協力し続けました。」彼は、アレボチームがバイクフレームの剛性とたわみを最適化するだけでなく、その積層造形技術で可能な斬新な美学を実証したいと付け加えました。 「私たちは非常にユニークな自転車のデザインになりました」とミラーは言います。バイクフレームは連続12KCF牽引で作られています および PEEK しかし、ミラーはナイロンを使用することも可能だと言います。
Arevoの3DプリントCFコンポジットバイクフレームは、eバイク、カーゴバイク、リカンバント、3輪、キッズバイク、ファットバイク、BMX、クルーザーなど、自転車市場向けの幅広い製品に容易に適合します。もっと。出典：アレボ。
自転車フレームは、アレボが複合材料の積層造形で達成していることの唯一の例ではありません。 「小規模なロボット工学企業は、大型フレームロボットを構築しています。 軽量化を支援していること 従来の材料の数分の1のコストで」とMondesir氏は言います。 Arevoは、インペラおよびプロペラアプリケーションも強調しています。 、報告されたメリットには次のものが含まれます：
- 在庫コストを管理するためのオンデマンド生産
- 金属構造よりも効率が高い
- サービス環境への耐性
- 従来の製造では複雑な形状は不可能です。
工業生産への道
ミラー氏によると、2018年の最初の目標は、8つのDED製造セルを設置し、その生産部品のバックログに対処するための能力を構築することです。 。 「今年から大量の製品の出荷を開始します」と彼は断言します。同社はまた、主要なアプリケーションと製品開発について戦略的顧客と協力しています。 「私たちの3番目の主な焦点は、堆積プロセスの改良を継続することです。 速度を上げる 品質と歩留まりを維持しながら」とミラーは言います。 「また、異なるファイバーとトウサイズのパーツのデモも行います。 。」彼は、DEDプロセスは、最大24Kの牽引で、さまざまな牽引形状と直径を処理できると述べています。 「PEKK、PAEK、PPS、およびガラスとアラミドの連続繊維で印刷できます」とMiller氏は付け加えます。
多機能複合構造のワイヤーおよび光ファイバーを使用した印刷についてはどうでしょうか。 ？ 「それは本質的に私たちにとって単なる別の繊維になるでしょう」とミラーは言います。この機能のデモンストレーションは、これまでのところラボで行われています。 「私たちは知的財産に注目しており、この分野で継続的な研究開発を行っています」と彼は付け加えます。
「複数のトウやテープを使用することを妨げるものは何もありません。 、」ミラーは主張します。 「そして、本当に制限はありません 印刷できるサイズ。航空宇宙会社向けに2.5mx 1.5mの部品を製造しており、複数のロボットを一緒に使用することも検討しています。 。同社は、DED製造セルをモジュール式に開発し、仕上げなどの二次操作を統合して高品質の表面を製造できるようにしました。
また、プリントヘッドをあらゆる産業用ロボットに搭載できるため、当社のテクノロジーを既存のプロセスに統合することができます。 または完全に新しいプロセス。」彼は、アレボは「プリンター事業には携わっていませんが、この適応性はいくつかの機会を開きます。同社は 55件の特許を持っています 発行済み、保留中、または申請中です。
ジェネレーティブデザインはどうですか？アレボは、自分自身を、設計と製造に対するこの新しいアプローチの実現を支援するプレーヤーと見なしていますか？ 「ジェネレーティブデザインは、製造が困難なデザインになってしまい、コストが高くなる可能性があるため、私たちが行っているものとは大きく異なります」とミラー氏は答えます。 「私たちのアプローチは、製造の最適化を含めることです。 前もって。」
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