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Dec 09, 2023

Omni3D が独自の FFF 押出機に関する米国特許を取得

ポーランドの 3D プリンター メーカー Omni3D は、ユーザーが溶融フィラメント製造 (FFF) マシンの押出機をさらに冷却できるようにする「Omni3D Cooling System」と呼ばれる技術の特許を取得しました。

ポーランドの3DプリンターメーカーOmni3Dは、ユーザーが溶融フィラメント製造（FFF）マシンの押出機をより効果的に冷却できる「Omni3D冷却システム」と呼ばれる技術の特許を取得した。

Omni3D は、供給および堆積中のフィラメント温度を安定させることにより、押出機、プリントヘッド、および組立システムを組み合わせて「大幅に品質が向上した」部品を提供できると述べています。 この技術の米国特許を取得した同社は、すでに収益性の高い FFF 3D プリンティング分野でこの技術が市場での牽引力を獲得できると期待している。

「Omni3D では、優れた寸法精度と安定性を備えたプリントを作成するために必要な、クラス最高の 3D プリント ソリューションを提供したいと考えています」と Omni3D の CEO、Paweł Robak は述べています。 「私たちが 3D プリンティング コミュニティにさらなる価値をもたらすことができ、私たちの特許が米国市場で承認されたことを誇りに思います。 私たちのソリューションは押出プロセスに重要な改善をもたらすと信じています。」

Omni3D の FFF 印刷ポートフォリオ

2013 年の設立以来、Omni3D はその範囲を劇的に拡大し、その顧客ベースは現在、シーメンスやマーレなどの多国籍企業から BAE システムズのような防衛請負業者まで多岐にわたります。 現在、同社の製品には、産業、自動車、教育のニーズを満たすように設計されたフィラメントのほか、Omni200、Omni500 LITE、OmniSTART、Factory 2.0 ユニットの複数のバージョンが含まれています。

同社は、Omni3D シリーズ マシンを使用して、拡張機能と容量を備えた一連の使いやすいシステムを発売し、採用者が自分たちのユースケースに最適なものを選択できるようにしました。 エントリーレベルの OmniSTART のビルドボリュームは 200 x 200 x 150 mm で、プリントヘッドの最大温度は 260°C ですが、より高性能な Omni500 はより大型で、そのプリントヘッドは 360°C で安全に動作できます。

より要求の厳しいアプリケーションに対応できる FFF 3D プリンタを求めるエンジニアにとって、Omni3D の Factory 2.0 マシンはさらに大型です。 これらは 500 x 500 x 500 mm のビルドボリュームを備え、密閉型加熱チャンバーが装備されています。 その結果、Factory 2.0 は、ABS および CPFA 工業用熱可塑性プラスチックに加え、エンジニアリンググレードの Thermec Zed から大判プリントを作成できるようになりました。

これまで同社の技術は、ポーランドのスーパーカー、Hussarya の 3D プリント プロトタイプに適用され、継続的に再開発され、初期設計から 8 年間で公道走行可能な GT3 レースカーに完成しました。 より多くの最終用途において、Omni3D はキプロス工科大学とも提携し、二酸化炭素を代替燃料に変えることができる 3D プリントされたバイオ燃料反応器を開発しました。

Omni3D 冷却システム

FFF は市場で最も人気のある 3D プリンティング形式であるにもかかわらず、この技術にはまださらなる研究が必要な分野が数多くあると Omni3D は述べています。 同社がユーザーにとって特に迷惑だと認識している領域の 1 つは、押出機の過熱です。 同社は、冷却がない場合、フィラメントが軟化温度まで加熱され、押出機の供給ゾーン内で変形を引き起こす可能性があると指摘しています。

これにより、押出機のギア システムが材料に「噛み込み」、供給量が効果的に変化し、最終的には一貫性のないプリントが発生する可能性があります。 この過熱問題を回避するために、Omni3D は、フィラメントが圧力ベアリングとギアの間で「グリップ」されている点で押出機を冷却する方法を考案しました。これにより、安定した再現性のあるプラスチック押出が容易になります。

その過程で、同社は、押出温度を安定させる鍵は、FFF マシンのローレット付きフィラメント クランプ システムの動作条件を改善することであることを発見しました。 これらは、適切な力でフィラメントをプリントヘッドに押し込むために十分な温度を保つ必要があるため、これを可能にするために、Omni3D はヒートシンクの役割も担う本体を備えた押出機の設計を開発しました。

事実上、同社の押出機は、本体を介して熱エネルギーを吸収し、それを冷却液を通して冷却器に伝達し、過剰な熱を環境に排出することによって機能します。 Omni3D は、チタンとアルミニウムからシステムを作成し、専用のヒートシンクの必要性を回避することで、システムの軽量化とコンパクト化を実現し、その利点によりスループットも向上しました。