新しい製造方法は小規模に拡大する可能性がある

ダフネ・アレン 2023 年 10 月 3 日

「小規模で複雑な精密部品は医療技術分野で高い需要があります」と Trio Labs の CEO、Adam Steege 氏は Design News に語ります。 医療における低侵襲処置への傾向により、小型デバイスの必要性が高まり、ひいては小型部品の需要も高まっています。

しかし、「問題点」の 1 つは、このような複雑な精密部品は、理想的な形状と仕上げを達成するために 3 ～ 5 つの異なるプロセスを経なければならないことが多く、「それでは大量生産には適さない」ということです。

Steege は、「多くの仕上げプロセスを必要とせずに、CNC 加工と同等の 3D プリンティング プロセスを作成できたらどうなるでしょうか?」というこの質問に答えるために着手しました。 ステージ氏は語った。 「これは医療技術開発者にとってだけでなく、生産現場にとっても大きな前進となるでしょう。」

そこで Steege は樹脂注入粉末リソグラフィー (RIPL) を発明し、Trio Labs という会社を設立しました。 同社のサイトによると、RIPLは標準的な金属射出成形粉末を使用して、高精度、99％密度の金属部品を大量に製造している。 Steege は、10 月 10 日にミネアポリス MD&M で開催されるセッション「Micro Metal AM: The Faster Path to New Device Development」で RIPL の詳細を共有します。

RIPL を使用することで、「いくつかの設計の障害を取り除くことができます」と彼は言い、従来のプロセスでは製造が困難だった設計を指しています。 「デザインの可能性を広げることができます。」

この方法は、スティージ氏の言う「研究開発と生産の間の溝」に対処するのにも役立つかもしれない。 医療機器開発に 10 年間携わり、関節式腹腔鏡手術装置やその他の製品に取り組んできた彼は、大量生産可能な精密装置の開発の課題を熟知しています。 「私たちは研究開発を終えた後、商業規模に到達するために何かを再設計する必要がありました」と彼は振り返ります。

「プロトタイピングと生産に同じプロセスを使用できるようになりました」と彼は説明します。

RIPL はリソグラフィ プロセスを使用しているため、「高解像度 [5 ミクロン] を達成し、数十万の部品を製造できる」と Steege 氏は言います。 「これは層ごとのプロセスなので、金属射出成形とは異なります。 成形時には、金型の形状によって制約されることがよくあります。 非常に小さな金型スペースに原料を押し込むことしかできません。 層ごとのプロセスを使用すると、数十ミクロンまで下げることができます。」 MIM で見られるフロー分散の問題も回避できる可能性がある、と彼は言います。

「重要な寸法を制御することもできます」と彼は続けます。 「作成するレイヤーはジオメトリから独立しています。 成形の場合に見られる、部品ごとのばらつきや形状の制約は見られません。」

Steege 氏は、彼のチームが「CNC を使用している人々は RIPL に簡単に移行できる」ことを発見したと述べています。

同氏は、3D プリントに苦労している人たちに RIPL を検討するよう勧めています。 「多くの人が 3D プリントに関して感情的な問題を抱えています。 これを3Dプリントと呼ぶことさえためらわれます。 これは別の動物です。」 彼が 3D プリントで目にした問題には、表面仕上げ、公差 (仕様にどれだけ近づけることができるか)、すぐに機能部品を実現できることが含まれます。

「3D プリンティングは新しいデザイン空間を提供しますが、一部のテクノロジーには品質に問題がありました」と彼は言います。 同氏は、潜在的なユーザーに対して「RIPL をどこでどのように使用するか」を学ぶことを奨励しています。

詳細については、ミネアポリス MD&M で 10 月 10 日に開催される Steege のセッション「Micro Metal AM: The Faster Path to New Device Development」に参加してください。

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