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複雑構造の造形とは？課題と対策・製品を解説
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インクジェット方式における複雑構造の造形とは？
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超微小液滴転写ディスペンサ「femto-Spotter」の、ヘッドラインアップ
Model A 微小塗布ベーシックタイプ『FS-100M』をご紹介します。
より小さく、より精密に、より確実に、製造業のニーズに応える
超微小量の液滴を塗布できる新たなディスペンサーシステム。
用意していただく液体は少量でOKで、ベーシックな
塗布ヘッドとなっております。
【特長】
■ベーシックな塗布ヘッド
■用意していただく液体は少量でOK
■手軽な操作で大きな効果を実感
※詳しくはPDF資料をご覧いただくか、お気軽にお問い合わせ下さい。
femto-Spotter＜FS-100M＞
『SCM-800II』は、アンダーカットのある複雑形状にも対応できる
インクジェット方式砂型積層造形装置です。
高精度造形による寸法品質の安定と、高速造形による工期の劇的な
短縮を実現しました。
また、当製品に搭載するリコート砂はドライ砂であり、未硬化砂が
そのまま再利用できる「Catalyst Coated Sand（CCS）」です。
【特長】
■複雑形状も一体化・分割不用の自由設計
■鋳型の分割不用・薄肉高精度化
■中子点数を減らし試作にかける時間を短縮
■インクジェットヘッドによるバインダジェット方式
■新技術の砂型3Dプリンタ用砂「CCS」による生産性向上と
ランニングコストの低減を提案
インクジェット方式砂型積層造形装置『SCM-800II』
どんなに高度な専門的知見を持っていても、今や自社だけで製造業に新たな
価値をもたらすようなイノベーションを創出することは困難です。
異質な物質の組み合わせによる化学反応で新たな性質を持つ物質が
生まれるように、価値あるイノベーションは、異分野の知の融合によって
生まれます。
当資料では、セイコーエプソンと三井化学の担当者が、製造業で
イノベーション創出が求められている時代背景と、共創の価値について
語っています。
ぜひ、ご一読ください。
【掲載内容】
■製造業ビジネスの持続的成長を目指してインクジェット技術の応用開発で共創
■異業種のエンジニアが集うべき、より効果的な共創に向けた場とは
■インクジェット技術の応用開拓に向けてワンストップで実験・評価
※詳しくはPDF資料をご覧いただくか、お気軽にお問い合わせ下さい。
【インタビュー資料】セイコーエプソン×三井化学＜後編＞
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インクジェット方式における複雑構造の造形
インクジェット方式における複雑構造の造形とは？
インクジェット方式の複雑構造の造形とは、インクジェットプリンターの原理を応用し、液状の材料を微細なドロップレットとして積層することで、三次元の物体を造形する技術です。特に、従来の積層造形では難しかった、内部に空洞を持つ構造や、薄肉で繊細な形状、複雑な曲面を持つ部品などの製造に適しています。医療分野での生体組織モデルや人工臓器、電子分野でのマイクロデバイス、航空宇宙分野での軽量化部品など、幅広い応用が期待されています。
課題
造形精度と解像度の限界
微細なドロップレットの制御精度や、材料の表面張力、蒸発などが、最終的な造形物の表面粗さや微細構造の再現性に影響を与え、期待される解像度が得られない場合がある。
材料の選択肢と物性
インクジェット方式に適した低粘度で迅速に硬化する材料の開発が限定的であり、造形物の強度や耐久性、機能性が要求仕様を満たせないことがある。
サポート構造の必要性と除去
オーバーハングや複雑な形状を造形する際に、崩壊を防ぐためのサポート構造が必要となるが、その除去が困難で、造形物の破損や表面の損傷を引き起こす可能性がある。
造形速度と生産性
微細なドロップレットを一つずつ配置していくため、大規模な構造物や多数の部品を一度に造形する際の速度が遅く、生産性が課題となる場合がある。
対策
高精度ノズルと制御技術の向上
より微細で均一なドロップレットを正確に吐出できる高精度なノズル開発と、ドロップレットの軌道や着弾位置をリアルタイムで補正する高度な制御アルゴリズムの導入により、造形精度と解像度を向上させる。
機能性材料の開発と最適化
造形対象の用途に応じた、生体適合性、導電性、耐熱性などの機能を持つ新規材料の開発や、既存材料の粘度、表面張力、硬化特性をインクジェット方式に最適化する。
可溶性サポート材の活用
造形後に水や特定の溶剤で容易に溶解・除去できる可溶性サポート材を使用することで、複雑な形状でも効率的に造形し、後処理の負担を軽減する。
高速化技術と並列処理
複数のノズルを搭載したプリントヘッドによる並列造形や、ドロップレットの吐出頻度を高める技術、造形パスの最適化により、造形速度を向上させ、生産性を高める。
対策に役立つ製品例
精密流体制御システム
微細な液滴を正確かつ高速に制御する技術により、複雑な形状でも高い精度で再現し、解像度の限界を克服する。
特殊機能性インク
生体適合性や導電性など、特定の機能を持つ液状材料を提供し、造形物の用途に応じた物性を実現する。
溶解性サポート材
造形後に容易に除去できるサポート材を提供し、複雑な内部構造やオーバーハングを持つ部品の造形を可能にする。
多ノズルプリントヘッド
複数のノズルを同時に使用することで、造形範囲を広げ、造形速度を大幅に向上させ、生産性を高める。
