Zetamix、3Dプリンターで利用できる最初のセラミックおよび金属フィラメント

ゼータミックス分散タービン

フランスの会社であるNanoeは、ハイテク用途向けの高純度のすぐに焼結できるナノ粉末を専門としています。
Nanoeは、もともと高性能セラミックの焼結用に特別に設計された製品の開発で知られており、2018年に最初のセラミックおよび金属フィラメントである新しいブランドZetamixを立ち上げました。

標準のInoxブレード
製品の金属汚染のリスク

さまざまな産業や研究所で毎日使用されている分散タービンは、固体/液体材料を半粘性状態にブレンドするために使用されます。 Nanoeのラボと生産現場では、製品の品質はブレンドの精度に直接依存しています。製造プロセスの大部分は、セラミックスラリーをステンレス鋼のブレードと攪拌またはブレンドすることで構成されています。

ただし、金属ブレードを使用すると、金属トレースによるスラリーの汚染、ブレードの高速酸化、Nanoeの特定のニーズに問題を引き起こす設計の標準化などの欠点があります。

プロセス、バッチサイズ、ミキサーの種類に応じて、Nanoeには特定のブレードが必要であり、場合によってはいくつかの異なるブレードが必要です。完璧な世界では、さまざまなブレードのコレクションを用意することが解決策になりますが、コストがかかりすぎて複雑すぎて正当化できないことがわかります。

Nanoeは、工業企業向けに高純度のセラミック粉末を合成して製造しているため、金属汚染はその高い基準に問題を引き起こします。セラミック材料の研磨性のため、ステンレス鋼でさえ十分な耐性がありません。その結果、Nanoeは、メンテナンスのシャットダウンとリソースを犠牲にして、ツールの酸化とセラミック粉末の汚染を回避するために、ブレードを頻繁に交換していました。

従来のスチールブレードをセラミック分散ブレードに置き換えることが解決策になりますが、そのような製品は現在市場に存在していません。カスタムメイドのセラミックブレードの購入も非常に高価であり、納期は数週間かかります。そのようなブレードの作成はまた、ほんの数個のまったく新しい生産チェーンの立ち上げを引き起こすでしょう。

さらに、オーダーメイドのブレードの推定コストは現在1000ユーロで、リードタイムは6週間です。

Raise3D Pro2とZetamixテクノロジー
効率的なカスタマイズツールの完璧な組み合わせ

Raise3DプリンターとZetamixフィラメントのおかげで、この問題は簡単に解決されました。 Zetamixは、通常の3Dプリンターと互換性のあるセラミックフィラメントを製造する最初のブランドであり、均質な微細構造と99％を超える密度のセラミック製品を得ることができます。通常の射出セラミックプロセスに着想を得て、部品は3つのステップで取得されます。成形、この場合は造形、脱バインダー、焼結です。

NanoeのR＆D責任者であるDr. Julien Souriceは、彼のニーズに合わせてブレードを設計し、Raise3DのスライシングソフトウェアであるideaMakerを使用して造形しました。ツールの効率を最大化するために、彼は詳細を追加し、コンテナに正確に合うようにそのサイズを調整しました。耐摩耗性、耐性、化学的安定性の重要性を認識し、ジルコニアが完璧にマッチするものとして選ばれました。その結果、Dr。Souriceは、カスタムブレードを造形するためにZetamix WhiteZirconiaフィラメントを選択しました。ブレードにスタッドや穴などのディテールを追加することで、分散タービンを軽量かつ効率的にし、積層造形なしでは構築できない効果的な部品を作成しました。 Zetamixテクノロジーは、複雑なセラミック設計を作成する上で費用効果の高い代替手段であることが証明されました。

さらに、直接駆動システムのおかげで、Raise3D Pro2プリンター（販売終了）は、ポリマーよりも柔軟性が低いフィラメントへのストレスを軽減することで、より高品質の造形を可能にするため、Zetamixを使用するのに最適なマシンです。（※現在は後継となるRaise3D Pro3をご案内しています。）

新しいブレードの設計から実装までの全プロセスは1週間かかり、材料費は12ユーロ（25g）でした。

ブレードの詳細が正しく造形されていることを確認するために、Nanoe 3Dの専門家は、ツールの上部と下部を切り離して、2つのステップでブレードを造形しました。両方の部品に適用するには、0.2 mmのノズルが必要であり、表面の品質を向上させるために、造形の高さを0.1mmに調整する必要がありました。

約2時間の造形後、ブレードをアセトン浴に12時間浸し、乾燥させ、ゼータシンター炉で3日間焼結した。