専門家インタビュー：マルチマテリアルInkjet3D印刷の可能性についてのInkbitCEO、Davide Marini

3D印刷は、より多くの企業が人工知能の統合を検討しているため、よりインテリジェントなプロセスになりつつあります。テクノロジーへのインテリジェンス（AI）。一例として、米国を拠点とする新興企業であるInkbitがあります。これは、「目と頭脳を備えた」マルチマテリアルインクジェット3D印刷を開発したものです。

マルチマテリアル3D印刷はしばらく前から存在していますが、このテクノロジーは主にプロトタイピングの目的で使用されてきました。 Inkbitは、最終部品生産が可能なインクジェット3Dプリンターを開発することにより、技術に革命を起こすことを目指しています。

新しいマルチマテリアル技術について詳しく知るために、InkbitのCEOであるDavideMariniに話を聞きました。

インタビューの中で、Mariniは、Inkbitのテクノロジーが非常にユニークである理由、その主要なアプリケーションについて説明し、また、今後1年間の会社の見通しを共有しています。

Inkbitについて教えてください。

私は、Inkbitの技術の発明者がまだ取り組んでいる間に紹介されました。 MITでの初期のプロトタイプ。当時、私は3D印刷についてほとんど知りませんでしたが、機械に一連の目を与えるというアイデアはすぐに私の想像力をかき立てました。最終的に、2017年の夏にMITからInkbitをスピンアウトしました。

私たちのテクノロジーの主な差別化要因は、3Dプリンター内に統合された、マシンをインテリジェントにするビジョンシステムです。

ご存知のように、3D印刷はレイヤーごとに機能しますが、私たちのマシンでは、各レイヤーは堆積直後にミクロンの解像度でスキャンされます。予想されるジオメトリからの逸脱がある場合は、次のレイヤーを再マッピングすることにより、リアルタイムで即座に修正されます。

この要素は、すべてのランダムエラーを処理します。たとえば、プリントヘッドのノズルが詰まっている、または予測できないタイプのエラーである可能性があります。統合ビジョンシステムの興味深い点は、これらのランダムエラーを修正できるだけでなく、印刷プロセス中の材料の挙動を予測できることです。

これを行うのは、すべてのレイヤーの各スキャンからのデータセットにアクセスできるためです。たとえば、材料が収縮する傾向があるとします。すべてのレイヤーをスキャンするため、マシンはその特定のマテリアルの特定の動作を学習できます。そのため、次回は、収縮を事前に補正するために少し大きいジオメトリを印刷します。

これは、マシンにビジョンシステムが統合されており、マシンに一連の目が与えられているためです。これで、収縮や流れなどの特定の材料の動作に起因する可能性のある体系的なエラーを回避するための特殊なAIアルゴリズムを構築できるようになりました。

もう1つの利点は、印刷するすべてのパーツです。デジタルレコードが付属しています。これが可能なのは、すべてのレイヤーをスキャンするため、基本的に、医療用CTスキャンのように、印刷の最後に各部分を再構成できるからです。これにより、お客様は100％の品質管理を行うことができます。

たとえば、内部チャネルの複雑な構造を持つ非常に複雑な流体マニホールドを印刷したいとします。あなたが印刷したものが実際にあなたが望んでいたものであることをどうやって知るのですか？

私たちの場合、プリントはすべてのレイヤーでスキャンされたため、わかります。これはお客様にとって大きな利点です。

最後に、私たちのビジョンシステムのおかげで、私たちのプリンターは純粋に非接触の方法で部品を製造しています。したがって、今日材料噴射で必要とされる機械的平坦化装置は必要ありません。そして、これにより、より良い素材で印刷することができます。

ご覧のとおり、多くの利点がありますが、それらはすべて、マシンに統合されたビジョンシステムのアイデアである単一の原則に帰着します。

あなたのテクノロジーは他のテクノロジーとどのように異なりますか 現在利用可能ですか？

顧客へのメリットという点では、今日、少なくとも私の知る限りでは、同じ部品で、生産グレードの材料を使用してさまざまな材料を3Dプリントできる単一のソリューションはありません。

2 x 2のマトリックスを想像すると、X軸に単一材料と複数材料を配置し、Y軸にプロトタイピングと生産を配置します。 1つのボックス（生産用のマルチマテリアル）を除いて、2つのマトリックスが完全に入力されています。

今日、それを行う技術がないため、誰もそのスペースで遊んでいません。たとえば、Polyjetマシンは驚くほど美しい部品を製造しますが、これらのプリンターは、プロトタイプ、または実際の製品のように見えるが実際の製品では使用できない部品を製造するために設計されました。これは主に、資料がその目的を意図していないためです。たとえば、自動車などの一部で受ける過酷な扱いに耐えることができません。

同様に、Multi Jet FusionやFDMのような技術は、優れた機械的特性を備えた部品を製造できますが、それらはすべて単一材料の部品です。

私たちの技術は、長年使用されてきたインクジェットの力を活かし、生産の世界に活用することを可能にします。

私たちのマシンは、同じビルドで、たとえば、ソフト領域とリジッド領域の両方を含むパーツを作成するために、生産用に設計されています。たとえば、同じプリントにリジッドパーツとソフトパーツの両方を含むアスレチックランニングシューズを作成するとします。それができるようになりたいです。アプリケーションの観点から、マルチマテリアル部品が必要になることがある医療分野を検討しています。

お客様へのメリットの観点から、生産性のあるマルチマテリアルプラットフォームを開発したいと考えています。 -グレードの材料と、実際の大量生産部品に必要なタイプの信頼性と一貫性を備え、100％の品質管理を可能にする形式。

用途の観点から、生産する材料の種類とその利点について詳しく教えていただけますか？

現在、3つの材料があり、将来さらに開発する予定です。

まず、耐高温性の材料であるエポキシを使用します。また、これは、電子機器などのアプリケーションや、高温の流体の移動と分配が必要な領域で使用できます。私たちの材料は本物のエポキシであり、異なる化学物質の混合物ではありません。

他の2つの材料は、剛性とエラストマーの生体適合性材料です。エラストマー材料は、破断点伸びが非常に高く、約800％であるため、特に興味深いものです。

Inkbitは最近、1200万ドルの資金調達ラウンドを発表しました。これは今後のInkbitにとって何を意味し、将来の計画にどのように影響しますか？

私たちはパートナーシップを非常に信じているため、戦略的投資家をInkbitに招待することにしました。そして、特に3D印刷において、最高の機械を開発し、最高の技術を生み出すためには、非常に多くの異なる分野の専門知識が必要であると私は信じています。

たとえば、生産用の優れた3D印刷機を作成するには、3つの異なる分野の専門知識が必要です。特にAIについて話しているときは、ハードウェア、化学、最先端のソフトウェアを習得する必要があります。

つまり、特に新興企業にとって、3つすべてを習得することは、3つの異なる企業を立ち上げることに相当するため、非常に困難です。

私はその分野の専門家である既存の大手企業と提携するのが本当に好きです。一緒に、私たちは世界に本当に素晴らしいものをもたらすことができます。そして、私はこれらすべての分野の企業を招待しました。

DSMと3Mの2つの材料会社があり、世界をリードする材料会社のいくつかと、特にインクジェットを発明したことで世界をリードする3D印刷会社であるStratasysがあります。つまり、彼らはインクジェット技術の世界的な専門家です。

英国の会社Ocadoもあります。私たちがそれらを本当に気に入っている理由は、それらがロボット工学の特定のアプリケーションを私たちにもたらすからです。

3D印刷の採用を加速することに関して、あなたが目にする課題にはどのようなものがありますか？

まず、材料です。少なくともポリマーの分野では、少なくとも3Dプリントされていない材料と同等の材料はまだありません。 3D印刷は、現在射出成形で利用できるものよりも優れた材料を提供できるはずですが、まだ長い道のりがあります。したがって、材料が最大の課題です。

2番目の課題は、マシンの信頼性と精度です。つまり、マシンが3Dモデルに忠実で、長時間継続して動作できるパーツを一貫して作成するようにします。

3つ目は、製品設計者の考え方と関係があります。エンジニアや製品設計者は、射出成形の観点から考えることに慣れていますが、3D印​​刷は多くのことを提供します。より広いデザインスペース。 3Dプリントがもたらす機会を人々に知ってもらうには時間がかかります。しかし、これは挑戦というよりはチャンスです。

人々の考え方を変えるという課題にどのように取り組んでいますか？

これを行う方法は、アプリケーションに焦点を当て、お客様と緊密に協力して材料と機械の両方を開発することです。

そこで、例として、ジョンソンとジョンソンが射出成形で製造している製品に取り組んできました。しかし、彼らが私たちのところに来たとき、彼らは私たちにデザイン自体への独自のインプットを提供するように勧めました。そのため、新しい3D印刷可能な素材をデザインする必要がありました。

J＆Jと共同で、このための特定の素材をデザインしました。応用。私たちのシステムは非常にモジュール化されているため、製品を製造する機械全体を設計することもできます。

したがって、市場へのアプローチは非常にアプリケーション主導型になります。これは、お客様との距離を縮めたいという意味です。まず、顧客が作成したい製品を正確に知りたいので、次に作品全体を設計します。

今後5年間で積層造形はどのように進化すると思いますか？

AMには世界を変える可能性があると思います。また、目の前で製品の作り方に革命が起こっている時代に生きることができて幸運だと思います。私は実際、製造ラインの力をすべての人に提供するというアイデアに非常に興味を持っています。

2020年はInkbitに何をもたらすのでしょうか？

来年の最もエキサイティングな側面は、お客様のサイトでマシンをテストすることです。したがって、マシンのコピーをいくつか作成し、それがアルファプロトタイプになります。そして、私たちは早期採用者を探しています。いくつかのサイト、つまり自分のサイトでマシンをテストすることに関心のあるいくつかの顧客を選択したいと思います。

これは、現在のプロトタイプの最終設計ラウンドが完了した後、今後18か月以内に発生します。つまり、今から18か月以内に、5つのベータ版のインストールに対して少なくとも5つのパートナーシップを確立したいと思います。ですから、それは私たちの機械を工場の床に持っていく上で最もエキサイティングな側面になるでしょう。

Inkbitの詳細については、https：//inkbit3d.com/

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