Photocentricポール・ホルトCEOインタビュー：デイライト・ポリマー・プリントと安価な3D製造の未来

Photocentricは、3Dプリンターと光重合材料を製造するイギリス企業で、2002年設立。同社が開発した「Daylight Polymer Printing（デイライト・ポリマー・プリント）」は、UVレーザーやプロジェクターの代わりに一般的なLCDスクリーンを使用して液体レジンを層ごとに硬化させるレジンベース・プロセスです。

市販のモバイル、TV、タブレット用ディスプレイを活用することで、Photocentricのプリンターは従来のSLA/DLPシステムと同等の高品質を実現しながら、コストを大幅に削減。独自のデイライト・レジンはプリンターのLCD光に露出すると正確に硬化し、高速・高精度な造形を可能にします。

この技術を深掘りし、実際の運用を見るため、マネージング・ディレクターのポール・ホルト氏に話を伺いました。

Photocentricと会社のミッションについて教えてください。

Photocentricは光重合体スペシャリストとしてスタートし、以来、3Dプリンティング、歯科、宝飾、自動車など複数市場にレジン技術を応用してきました。

コア・フォーカスは光重合体研究です。2005年にLCDベース3Dプリンティングの概念を導入、2014年に初のプロトタイプを発売、現在では7機種のLCDプリンターを提供し、追加モデルも開発中です。

顧客層は、複雑な形状を作る宝飾デザイナー、患者固有モデルを作る歯科技工士、コンセプトを機能的プロトタイプに変えるエンジニア・メーカーまで多岐にわたります。

Photocentricの究極のミッションは、3Dプリンティングを安価で、スケーラブルで、機能的にすることでグローバル製造を変革し、世界中でカスタム大量生産を可能にすることです。

Daylight Polymer Printing技術の仕組みと、市場の他レジンベース・マシンとの違いは？

Daylight Polymer Printingは、自社開発のデイライト液体光重合体レジンを、高解像度LCDスクリーンの光で層ごとに硬化させます。スクリーンの光が到達した層が硬化し、部品を順次構築します。

この技術の主な利点は品質、コスト、スケーラビリティです。全プリンターが厳格な品質管理を経て性能を保証。日常的なLCDパネル——低コストで信頼性の高いデジタル・ディスプレイ——を使用することで、高精度を維持しながらハードウェア費用を削減しています。

多くの3Dプリンティング企業がレジン化学を外部委託する中、当社はプリンターとレジンの両方を自社内で製造し、プロセス全体を完全にコントロールしています。

また、Liquid Crystal Magnaで市場最大のLCDベース造形ボリュームを提供し、競合他社にないスケールで高精度を実現しています。

どの業界がこの技術で最も恩恵を受けられますか？

当社プリンターは、歯科・宝飾のような小型・高精細ワークから、自動車・エンターテインメント分野の大型部品生産まで、両極端で優れています。

歯科アプリケーションは特に有望で、IDS 2019出展時にこの分野でのLCDプリンティングへの強い需要を認識。チェアサイドとラボ用の専用プリンター「Liquid Crystal Dental」を開発中で、年内発売予定です。

大型部品生産も、LCD技術の汎用性と広大な造形ボリュームにより、自動車、航空宇宙、エンターテインメント業界に適しています。

技術の成功事例を1〜2つ教えてください。

アルゼンチンの金細工師Quimbaya Orfebreríaは、LC Precision 1.5デスクトップ・プリンターを導入し、需要増と設計制約に対応。3Dプリンティングへの移行で製造時間を80%短縮、生産量を400%増加させ、より複雑な設計を実現しました。

イギリスでは、Robert Jones & Agnes Hunt整形外科病院がLC Proプリンターを使用し、複雑な大腿骨骨切り術のための患者固有モデルを作成。詳細なプリントにより切断箇所とインプラント形状を事前計画でき、NHSで1,000ポンド以上のコスト削減と手術時間1時間短縮を達成しました。

アディティブ・マニュファクチャリング普及を加速するために克服すべき課題は？

最大の障壁は依然として材料性能です。歴史的に、高コスト、限定的なスケーラビリティ、不十分な機能特性の3要因が普及を阻害してきました。

LCDスクリーンはコストとスケーラビリティをほぼ解決——数百種類の安価・高解像度パネルが入手可能になり、大型スクリーンで大型造形が可能に。しかし材料特性はまだ遅れています。

BASFと提携し、機能的産業利用に耐える耐久性レジンの幅広いラインナップを開発中です。

アディティブ・マニュファクチャリング技術と業界はどう進化すると見ていますか？

LCDベース・システムは、単一大型スクリーンで大型部品を高速造形し、複数の小型高解像度スクリーンで小型部品を大量生産することで、カスタム大量生産を可能にしSLAを破壊します。

自動化が次のフロンティアとなり、手作業を削減。2年以内に、工具不要の設計自由度により、機能的な3Dプリント・プラスチック部品がメインストリーム生産ラインに入ると予想しています。

セラミックスとメタルでは、3Dプリント・グリーン・ボディの焼結により、エネルギー使用量とコストを低減し、これらの材料のカスタム製造を拡大するでしょう。

Photocentricが最近発表した新型Liquid Crystal Magna 3Dプリンターについて、スペックとメリットを教えてください。

LC Magnaはカスタム大量生産と大型試作を競争力のある価格で実現するよう設計されています。造形ボリューム510mm × 280mm × 350mmで、市場最大のLCDベース・プリンターです。

23.4インチ4KウルトラHDスクリーンとカスタム・バックライトの組み合わせで高精度とディテールを実現。強力なバックライトにより100ミクロン層を3〜8秒で露光可能です。

対象ユーザーは、スループット向上、リードタイム短縮、コスト削減を必要とする歯科技工士、製品デザイナー、エンジニア、メーカーです。

例：メガネメーカーなら12時間で36セットの光学フレームを製造可能（1セット20分未満）。歯科技工士なら1時間強で46個のフラット・アーチをプリント可能、自社デイライト歯科用レジン使用時のコストは1アーチあたり1.06ポンド未満。

今後12ヶ月でPhotocentricに何が起こりますか？

プラスチック、セラミックス、メタル向けの新プリンター探求でR&Dを拡大し、チームを増強してこれら材料の専門性を深めます。

これらの進展が、業界横断的なカスタム・ソリューションの製造・提供方法を再構築するでしょう。

Photocentricの詳細：https://photocentricgroup.com/