物の製造法に革命を起こす液体金属3Dプリンティング

January, 19, 2017, Buffalo--START-UP NYプログラムで父と息子のチームが、製造に大きな変革をもたらす液体金属プリンティングマシーンを開発した。
　ブレイクスルーアイデアは5年前、前バッファロー(UB)大学生、Zack Vaderが液体金属を使って3D物体をプリントする装置の開発である。
　Vader Systemsは、GetzvilleのCrossPoint Business Parkの工場で、その装置を革新し作製している。Zackの父、Scott、機械技師がCEO。
　その装置は、金属の3D物体をプリントできる。他の金属プリンタは存在するが、ほとんどは金属粉末を用いてそれをレーザか電子ビームで溶かす。その工程では、粉末の粒子の一部が溶けず、弱体化した領域ができる。
　製造メーカーはVader装置に強い関心を抱いている。ある自動車部品メーカーは、少なくとも50台を購入することに関心を寄せている。マルチノズルのプリンタは、100万ドルを超える価格になる。
　Zack Vader氏は、マイクロタービンジェネレータ向けの3D部品を造るために独自の金属プリンタを設計した。同氏のブレイクスルーは、開口部のある密閉チャンバ内の溶融金属にパルス磁場を印加するという考えである。過渡的磁場は、金属に圧力を与え、液滴を放出させる。それが、ノズルから液体金属の液滴を放出させる決め手であった。
　UBの化学・生物工学・電気工学部Edward P. Furlani教授によると、Vaderのプロセスはドロップオンデマンド・インクジェットプリンタを真似たものであり、磁気流体力学の原理をベースにしている。Vaderの装置は、電気的にパルス化した磁場が、放出チャンバ内の液体金属に浸透し、循環電流が生じて、それが磁場と相互作用して放出ノズルから液滴を絞り出す圧力を作り出す。
　生体医用工学部の研究助教、Ciprian N. Ionitaは、Vader Systemsは特注ステント、他の手術用器具、特注の膝や特注の腰取替品の作製に有用であると予測している。
　Vaderマシーンでは、アルミ線を発熱抵抗体に入れて750℃で溶かす。液化した金属は、サブミリメートルの開口部をもつ放出チャンバを形成するセラミックチューブに送られる。磁気コイルがそのチューブを取りまいており、そのチューブから液体金属が開口部を通して放出される。放出液は加熱プラットフォームに落とされ、そのプラットフォームがレイヤーごとに固体3D形状の堆積と液滴の合体ができるように操作する。
　装置の進化にしたがい、Vadersは運用を組み立てライン製造工場に展開することを計画している。
(詳細は、www.buffalo.edu)