2018-12-13
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複雑な金属およびセラミック部品を製造するために統合されたAMシステム『Fusion Factory』

ドイツの工業炉及び3Dプリンタメーカー「Xerion（XERION Berlin Laboratories GmbH）」は、1台のマシンで金属とセラミック部品をプリントできる、完全に統合されたオールインワンのAdditive Manufacturing（以下 AM）システム『Fusion Factory』を発表した。

Fusion Factoryは、金属フィラメントベースのFFF方式メタル3Dプリンタ（造形領域：24.5 cm x 23 cm x 20 cm）をベース、デバインディングユニットおよび焼結炉からなるモジュラーAMシステムで、金属射出成形（MIM）技術と同等のパーツを生産する能力を有しており、手頃な価格で多用途の金属またはセラミックス部品を生成することができる。

1997年に創業したXerion Advanced Heatingは、2016年に3Dプリンティング技術を開発するための子会社「Xerion Berlin Laboratories」を設立。20年以上にわたり、産業用炉の設計と製造を続けてきた同社は、その技術をベースに「Fusion Factory」を開発。

Fusion Factoryは、有機化合物と金属（セラミック粉末）との混合物である特別設計のフィラメントを、FFF方式の3Dプリントユニットに供給し、通常の樹脂素材同様のプロセスでオブジェクトを造形する。

3Dプリントされた造形物は、Fusion Factory独自のカスタマイズされたデバインディングステーションに送られ、ケミカルバスの中に造形部品を浸し、固体のマトリックス内により深く拡散した溶剤が、内部深部から有機化合物を除去。このバインダー除去プロセスで結合剤の大部分が排除され、生成された微細なチャネルは、次のステップで残りの有機化学物質の熱蒸発の出口としてさらに作用する。

このプロセスは高度に自動化されており、作業者は、溶剤または溶剤蒸気と接触することがなく、安全に作業を行うことができる。

有機成分が除去された造形物は、結合剤が排出された多孔質な部材（金属粉のかたまり）のため、丁寧に取り扱わなければ簡単に壊れてしまう。

慎重に扱いならが焼結プロセスに移行した部材は、非常に高温（>1.000℃）に加熱され、約10時間掛けて金属粉末の外殻を溶融し、高密度に収縮されて完成する。
この焼結による収縮率は、プロセス実施前にソフトウェア上からも確認することができる。

これらすべてのプロセスは、Fusion Factoryの中心部となるコントロールユニットにより高精度に制御され、あらゆるステップを慎重に調整することができる。
コントロールユニットは、グラフィカルなユーザーインターフェイスによるタッチスクリーンを備え、すべてのプロセスの完全な監視と制御を可能にし、フェイルセーフ機能（計測機器において誤動作又は何らかの障害が発生した場合に安全側に制御する機能）を内蔵。
また、データベース管理システムを搭載することにより、予めプログラムされた「レシピ」の記憶が可能になり、複数の機械で作業するという煩雑な作業を自動化し、製造される部品の品質と再現性を担保することができる。