産業用3Dプリンティングにおける後処理の習得：新興トレンドとソリューション

後処理は、産業用積層造形（AM）においてしばしばボトルネックとなります。すべてのAM技術は、生産をスムーズに回すためにできるだけ自動化しなければならない、独自の仕上げステップを必要とします。

近年、業界はこれらの課題に取り組み始めました。新しいソリューションが、ポリマーと金属の両部品のプリント後ワークフローを自動化・最適化し、AMの完全な生産性ポテンシャルを解き放つのを助けています。

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ポリマー部品の後処理自動化

粉末床式であれ押出式であれ、ポリマー造形は手作業によるサポート除去、レジン洗浄、粉末清掃に大きく依存しています。これらの労働集約的タスクは、スケールアップや新プリンタータイプの追加時に主要なボトルネックになります。

Rösler、PostProcess Technologies、AMT、DyeMansionなどの企業が、ポリマーワークフローのあらゆるステップを効率化するターンキーソリューションを提供しています。

AMTのPostPro3D：エンドツーエンド仕上げシステム

英国のAMTは昨年、PostPro3Dを発表しました。化学蒸気平滑化システムで、ポリマー部品を密封し、気孔を除去し、機械的特性を向上させます。この技術は粉末床式と押出式の両プリントで機能し、ULTEM、ナイロン、TPU、TPEを含む95以上のポリマーグレードで検証済みです。

AMTは研究ラボと小規模サービスビューロー向けのコンパクトなPostPro3D Miniもリリース。デポウダリング、平滑化、着色、検査を一つの自動化ワークフローに統合するDigital Manufacturing Systemの立ち上げを計画しています。

DyeMansionのVaporFuse Surfacing（VFS）

DyeMansionのPowerfuse SプラットフォームはVFSベースで、射出成形品に匹敵するクローズドループの高光沢仕上げを提供。プロセスは撥水性で洗浄が容易で、PA11/PA12などの硬質ポリマーやTPUなどの柔軟材料にも対応します。

システムは自動ローディング、接続性、バッチ追跡を追加し、DyeMansionのPrint-to-Productワークフローへの統合が予定されており、PolyShot Surfacingと後続の着色と組み合わせ可能です。

Rösler GroupのAM Solutions

80年の経験を持つドイツの表面仕上げスペシャリストRöslerは、昨年AM市場に参入し、ポリマーと金属部品向け多機能プラットフォームRapidFinishを発表。同社は現在、AM Solutionsブランドでサービスを展開し、開梱、サポート除去、粉末抽出、洗浄、平滑化、研磨、染色を提供しています。

AM Solutionsの機器ポートフォリオには、Rösler設計マシンとPostProcess Technologies、GPA INNOVAのサードパーティ製ユニットが含まれます。各ステップが自動化され、再現性のある結果と高スループットを提供。最近、HPとのパートナーシップで、HPのMulti-Jet Fusion技術向けに仕上げソリューションを調整しています。

金属部品の後処理

金属AMはさらなる複雑さを導入します：部品をビルドプレートから分離し、脱脂、焼結、熱処理して内部応力を除去する必要があります。異なる金属プロセス（バインダージェッティング、粉末床溶融、指向性エネルギー堆積）には専用機器が必要です。

有望なソリューションの一つが、オーストリアのHirtenberger Engineered Surfacesが開拓したHirtisation（ヒルティゼーション）です。3ステッププロセスでサポートと粉末ケーキを除去、表面粗さを業界許容レベルまで低減、装飾用途向けのオプションで高光沢仕上げを提供します。

Hirtisationは一般的なAM金属と合金すべてで機能します。Oerlikon AMは現在、Hirtenbergerと共にプロセスを評価中で、他の表面処理が苦手とする複雑形状で優れた仕上げを報告しています。

自動デポウダリングソリューション

粉末ベース金属AMでは、複雑な形状に閉じ込められた残留粉末が手作業除去を強いることが多く、時間がかかり廃棄物を生みます。ドイツのSolukonはSiemensと提携し、SFM-AT800Sを開発。ステンレス鋼チャンバーで制御振動と軸回転を用い、最大800×400×550mmの部品を洗浄。6bar圧縮空気または不活性ガスでの洗浄後処理をサポートし、粉末を安全にリサイクル可能です。

他メーカーもデポウダリング自動化を導入しつつあります。Digital Metalはバインダージェッティングプリント向けCNCベースソリューションを発表、ExOneは自社マシン向け専用デポウダリングステーションを提供。金属AMが複雑コンポーネント（燃料ノズル、熱交換器）を生産するようスケールするにつれ、自動デポウダリングは労働、粉末廃棄、スクラップ削減に不可欠になります。

後処理：AM生産性への鍵

後処理のスケーリングと自動化は依然として課題ですが、業界は実用的で再現可能なソリューションに急速に収束しつつあります。サポート除去とデポウダリングから表面仕上げと着色まで、AMユーザーは今や各ステップを最適化するための成長するツールキットを持っています。

堅牢な後処理インフラの実装はもはやオプションではなく、産業用3Dプリンティングが約束する再現性とスループットを達成するための前提条件です。これらのソリューションを優先し、生産におけるAMの完全なポテンシャルを解き放ちましょう。