後処理がスケーラブルな 3D プリンティングの秘訣である理由 – AMT CEO ジョセフクラブツリーからの洞察

後処理は、3D プリントの「ちょっとした秘密」と呼ばれることがよくあります。不可欠ではあるものの、積層造形 (AM) の規模拡大を目指す企業にとって、依然として最も労働集約的なハードルとなっています。最近の自動化の進歩により、この状況が変わることが期待されています。

この専門家インタビューでは、英国を拠点とする完全自動後処理ソリューションのパイオニアであるアディティブマニュファクチャリングテクノロジーズ (AMT) の CEO であるジョセフクラブツリー氏に話を聞きます。なぜ後処理が重要なのか、AMT のテクノロジーがどのように機能するのか、業界の将来はどうなるのかを探ります。

AMT テクノロジーについて

2017 年にシェフィールドで設立された AMT は、研究開発、販売、アプリケーション開発を 1 つの屋根の下で統合しています。当社はハンガリーに製造工場を所有しており、そこですべての機器を設計、エンジニアリング、生産しているため、社内での珍しい利点が得られます。最近、テキサス州オースティンに 20,000 平方フィートの施設を開設し、最初の APAC 従業員を雇用しました。これは急速な世界的拡大の兆しです。

AMT の使命は、産業用 AM を現実にすることです。プロトタイプと少量生産が一般的ではありましたが、私たちは後処理のボトルネックを解消し、3D プリントされた部品をすぐに使用できるコンポーネントに変えることで、AM をニッチからメインストリームに引き上げることを目指しています。

より大型でより高速なプリンターに関する話題にもかかわらず、業界は依然として、機械からそのまま最終用途に適さない部品の処理に苦しんでいます。用途が外科用、航空宇宙内装、自動車のボンネット下、または宇宙グレードのいずれであっても、後処理は現在、部品コストの最大 60% を占める可能性がある重要なステップであり、生産の実行可能性の決定的な要素となっています。

現在の後処理の課題

最大の障害は単に意識です。新規購入者の多くは、後処理が必要であることを認識せず、印刷業者が完成した部品を納品すると考えています。プリンターメーカーはこれについてほとんど議論せず、顧客は複雑な手動ワークフローを操作する必要があります。したがって、教育が最も重要です。

もう 1 つの問題は、真に自動化されたソリューションが存在しないことです。後処理デバイスはいくつか存在しますが、多くの場合、従来の機械的手法に依存しており、デジタル統合が欠けています。 AMT のアプローチは完全に自動化されており、テクノロジーに依存せず、ULTEM、ナイロン、TPU、TPE など 95 を超えるポリマーをサポートしています。

粉末化は依然として最も困難な課題です。人間の介入なしに開梱、粉末除去、部品の仕分けを自動化する市場ソリューションはまだありません。 AMT はパートナーと協力して、時間とコストを大幅に削減する機械学習駆動の粉末除去システムを開発しています。

PostPro3D – AMT のコアテクノロジー

PostPro3D は、8 年間の研究と Innovate UK の助成金の成果です。独自の化学蒸気を使用して、ポリマー部品の平滑化、密閉、機械的特性の強化を行います。このプロセスにより、表面の多孔性が除去され、水やガスの侵入が防止され、破断点伸びと耐疲労性が向上します。これは、医療、航空宇宙、自動車の用途に不可欠です。

この主力マシンは 100 リットルのチャンバーを備えており、大量処理を可能にします。一方、PostPro3D Mini は、研究機関や小規模サービス機関向けに同じテクノロジーを 3 番目のサイズのパッケージで提供します。

すべての部品とプロセスはサイクル毒性試験を受けており、現在 FDA の医療承認を取得中です。補色および滑らかなテクノロジーにより、同時に着色が可能になり、デザインの可能性が広がります。 AMT の粉末除去システム、検査アルゴリズム (ノッティンガム大学と共同開発)、デジタル製造システム (DMS) は、完全に統合されたエンドツーエンドのソリューションを形成します。

ポリマーと金属の未来

Joseph は冶金学のバックグラウンドを持っていますが、AMT は比較的単純なポリマーに焦点を当てています。同社は 95 種類のポリマーを検証し、準金属コンポーネントやデスクトップ金属ベースのポリマー内押出ソリューションなどの金属後処理に関する知的財産を保持しています。

広範な業界の課題

AMT は、主な障壁は誇大広告に基づく AM に対する認識であると考えています。多くの企業は、これを製品化可能なテクノロジーではなく、目新しいものとしてまだ見ています。業界は、大規模な再現性と再現性を達成するために、バッチ製造から連続的なエンドツーエンド製造に移行する必要があります。

Formnext で AMT は、6,500 個の印刷部品から組み立てられた 86 平方メートル、高さ 4 メートルの格子構造を展示しました。これは当社の自動後処理によってのみ可能になった成果です。軽量構造 (120kg) と正確な公差のねじ込みジョイントは、PostPro3D なしでは実現できなかったでしょう。