金属の分野では3DプリントSLM、SLS、EBMなどの粉末成形に基づくプロセスは主に知られていますが、業界における金属ペースト印刷に関する研究は比較的少ないです。 また、主に大学での実験研究に基づいており、市場でのこのような印刷プロセスの適用例は一般的ではありません。
外国の新興 3D プリンティング会社である Mantle は、研究の方向性として金属ペースト プリンティングを選択しました。これは FDM テクノロジーと非常に似ており、材料がワイヤー/粒子材料から金属ペーストに変わるだけです。 同社の共同創設者で最高科学責任者であるスティーブ・コナー博士は、彼の会社が金属 3D プリンタの材料として、他のほぼすべての金属 3D プリンタ メーカーのようにフィラメント、粉末、または液体ではなく、スラリーを使用している技術的理由を詳細に説明しました。使用。
技術原理
Mantle の TrueShape テクノロジーは、従来の製造に比べて数分の 1 の時間とコストで、CAD ファイルから精密金属部品を印刷、成形、焼結します。
技術プロセスは、印刷、切断、焼結の 3 つのステップに分かれています。 まず、精密位置決めシステムと押出ベースのプリントヘッドを使用して、流動性金属ペースト材料を部品の形状に印刷します。 同時に、ツールを使用して堆積層を高速で切断し、部品の表面仕上げと詳細を向上させます。 最後に、高温炉で部品が融点よりわずかに低い温度まで加熱され、溶けて緻密な固体金属部品になります。
Mantle は 3D プリンティング分野の新興企業として、最近になって徐々に世間の注目を集めるようになりましたが、これは同社が関連製品の展示会をあまり行っていないという事実と関係しています。 Mantle の市場ポジショニングは産業用金属ツールであり、そのシステム全体と開始された金属 3D プリンティング プロセスもこの市場を中心に設計されています。
つまり、Mantle のプロセスの特徴は、ビレットの効果を達成するために、スラリー押出機を使用して金属スラリーを正確に堆積させることです。 次に、堆積されたグリーンビレットを加熱して結合剤を除去し、一緒に焼結した金属粒子を除去してから、CNC フライス加工を実行して表面を滑らかにします。 これは、オブジェクトが構築されるまでレイヤーごとに繰り返されます。
マントルは、ほとんどの 3D プリンター メーカーとは異なり、テクノロジーから始めて市場を見つけるというモデルには従いませんでした。 代わりに、彼らは最初に市場を選択し、それから初めてテクノロジーの問題に焦点を当てました。
金属 3D プリンティングは現在広く使用されているテクノロジーであり、いくつかのベンダーが関連製品を提供しています。 ほとんどのメーカーは、高エネルギー熱源を移動させて粉末を層ごとに選択的に溶融する粉末床溶融 (PBF) プロセスの使用を選択しています。 他の金属形成プロセスには、液体金属ナノ粒子 (XJet など) からの印刷や高純度金属ワイヤ (同軸ワイヤ送給レーザー溶接など) が含まれます。