未知への旅が再び始まるとき

ダンリーとEOSが3Dタングステン構造の可能性を解き明かす

2024年9月2日|読了時間:10分

 

2007年、タングステンをテーマにしたダンリーとEOSのコラボレーションが始まった。きっかけは、CT画像の品質を向上させる方法を模索したことだった。その結果、タングステン散乱防止グリッドが生まれました。これは当時としては画期的なもので、数年にわたって市場を形成しました。それ以来、製造工程は完成され、現在では年間10万枚以上のグリッドが生産されている。次に何が起こるのか、そしてなぜタングステンが高級時計、粒子加速器、宇宙で役割を果たすのか。

原点回帰:飛散防止グリッドへの道

タングステンは密度が高いため、不要な散乱放射線を吸収するのに理想的な材料です。Dunleeはこの特性を利用して、タングステン散乱防止グレーティングのパイオニアとなり、CT画像の画質を大幅に向上させたいと考えました。Dunleeの3Dプリンティング・ビジネス・マネージャーであるヤン・フィリップ・グラージュは、最初のステップをこう説明する:「当時の同僚たちは、タングステン製の微細構造は3Dプリンティングでしか実現できないことにすぐに同意しました。しかし、EOSでは、未知の領域に踏み込もうという意欲がありました。

それまでは、3D技術を使って100μmの薄い壁を作ることはできなかった。最初のマイルストーンは、EOSがこのような微細構造を鋼鉄で実現できることを実証したときに達成された。技術的な実現可能性の検討と並行して、ダンリーはこの革新的なコンセプトに投資することを確信した。この技術が、大手医療技術グループの既存の工場工程にどのように統合できるかを明確にする必要があった。「ビジネスケースが承認されると、もうひとつの重要なステップが踏み出されました」とグラージュは言う。

決定から数日後、EOSはこのアプリケーション用にカスタマイズされたEOS M 270 3Dプリンティング・システムを納入し、プロセス・チェーンの作業を開始した。概念実証は2012年に達成され、2014年には最初の顧客が誕生した。「最大4倍の高画質という私たちの成果が明らかになると、顧客はすぐに賛同してくれました。これは、数年にわたり市場に大きな影響を与える画期的なことでした"その間に EOS M 290システムは、EOSの子会社AMCMが顧客のニーズに合わせてカスタマイズしたものが使用されている。

より効率的に、より速く、より良く:完璧なプロセスだけが重要

どこの国でもそうであるように、この製品分野の競合他社も深い眠りにつくことはなかった。欧州、中国、米国のプレーヤーが同様の製品を発売し始め、競争が激しくなった。「一方では、当社は医療技術に特化しているため、一般的なサービス・プロバイダーよりも顧客のことをよく知っている。その一方で、私たちはここ数年、より効率的になるよう、すべてのプロセスに集中的に取り組んできました」と、グラージュはダンリーの市場戦略を説明する。

受入検査から3Dプリント工程そのもの、そして完成品の取り扱いや測定に至るまで、全工程が考慮された。高度な自動化により、効率はさらに向上した。現在、生産は5交代制で24時間365日稼働しており、年間生産量は10万枚を超える。製造工程自体も80μmの工程で非常に効率的になり、公差も±15μmに縮小された。2027年までに、EOSとAMCMの3Dプリンティング技術で製造されるグリッドは年間100万個に増加する見込みだ。

 

「私たちはここ数年、EOSの生産能力を2倍にしてきましたから、双方に多くの学びがありました」とグラッジは説明する。「私たちがお互いに挑戦し、革新的な技術を生み出すことはポジティブなことだと思います。EOSのサービスエンジニアが5日間現場にいて、何かあればEOSが来てくれる。それは素晴らしいことです」。

どこへ行く?タングステンで新市場を制覇する

アンチスキャッターグレーティングの製造におけるプロセスの改良と広範なデータ分析を通じて、ダンリーは長年にわたってタングステンの加工に関する多くの専門知識を培ってきた。今問われているのは、この加工知識を未知への新たな旅にどう生かすかである。ダンリーの焦点は医療技術にあるとはいえ、その技術と知識は他の多くの産業への応用が可能である。これらの異なる市場は、EOSとともに開発されたコア・プロセスが適している場合にのみ考えることができる。ワークフロー、部品の取り扱い、処理はさまざまですが、多くの要件はダンリーのISO認証ISO13485ですでにカバーされています。

「私たちは現在、例えば非破壊検査への応用を検討しています。空港のセキュリティースキャナーや製品のスキャニングなど、ここでもCTシステムは高画質を実現しなければなりません」。ヤン・フィリップ・グラージュによれば、もうひとつの関心分野は核融合である。高い融点(3,422 °C)と非常に高い材料密度を持つタングステンは、偏向板や冷却チャンネル、あるいは粒子加速器のインフラにあるその他の微細構造といった部品に求められる2つの特性を備えている。そしてダンリーは、高級時計というまったく異なる分野に目を向けている。それはなぜか?グラージュはこう説明する:「タングステンは密度が高いので、重さを必要とする非常に小さな部品に適しています。その結果、タングステンのカウンターウェイトは、時計という小さなスペースで非常にうまく使うことができます。

全体として、EOSとDunleeが3Dタングステン構造で緊密に協力し続ける理由はたくさんある。グラージュはこう締めくくった:「私たちは、この協力に本当に感謝していますし、より安定したタングステン構造体の製造の背後にある要件に一緒に対処できることを願っています。これは、旅が続けられることを意味します。"

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