【インタビュー】パウダーを使わない金属3Dプリントとは？ アロイ・エンタープライズ CEO アリ・フォーサイス氏、750 億ドルの産業の破壊について語る

マサチューセッツ州に本拠を置く先進的な製造スタートアップ企業である Alloy Enterprises は、金属 3D プリンティングのパラダイムを再定義し、軽量コンポーネントに対する高速かつコスト効率の高いアプローチを提供しています。

3D プリンティングの前身である積層オブジェクトの製造からインスピレーションを得た、新しい積層造形技術について詳しく知るために、同社の共同創設者兼 CEO である Ali Forsyth に話を聞きました。 「私たちは軽量のアルミニウム部品を作るための新しい製造方法を開発しました…しかし、実際にはラミネート加工をしているわけではありません。金属と金属を接合しているのです」とフォーサイス氏は説明した。

Alloy Enterprises のアプローチには、特別に設計されたアルミニウム合金が含まれており、それをシートに加工します。 このシートは丸めて 2 台の機械のうちの 1 台目に送られ、そこで指定された部品の周囲に合わせて切断され、2 台目の機械に供給されます。 このプロセスでは、領域全体をポイントごとに移動する必要がなく、パーツの周囲だけを移動する必要があるため、レーザー パワー ベッド フュージョン (LBPF) に比べて速度が大幅に向上します。

フォーサイス氏はプロセスの第 2 段階について、「何かを表面に取り込みます…それが抑制層を形成し…離型剤のように機能します。」と説明しています。 次にシートは積み重ねられ、制御された条件下で加熱され、ブロックに接着されます。 この方法により、高速性と効率性を維持しながら複雑な形状を作成できます。 その結果、非常に緻密で、産業界で広く使用されている一般的なアルミニウム合金と組成が類似した 6061 アルミニウム合金が得られます。

この新しい方法の重要な側面の 1 つは、コストの削減とスループットの向上の可能性です。 フォーサイス氏は、「コスト削減とスループットを中心に、すべてが最初から設計されている」と強調しました。 Alloy Enterprises は、その新しいプロセスに固有の規模の経済に注目し、連続生産および使用部品に関して従来の鋳造と競合することを目指しています。

Alloy Enterprises の製造方法の独創性は、業界内で大きな注目を集めています。 フォーサイス氏は、積層製造アプローチが注目を集めているのは、大量の連続生産と使用部品を提供でき、年間 10 ～ 1000 個の部品の鋳造と実質的に競合できるからだと指摘します。

このイノベーションは、特に金属のコストが急速に上昇する可能性がある他の金属積層造形法からの重要な脱却を表しています。 「粉末からの脱却により、大幅なコスト削減を実現できました。シートを使用すると、粉末やワイヤーを使用するよりもはるかに多くの金属を機械に通すことができます」とフォーサイス氏は強調しました。 このアプローチは、規模の経済、スピード、タッチ時間の短縮が主な焦点となる製造業の新時代を強調しています。

2020 年に設立された Alloy Enterprises は急速に進化し、すでに生産を開始しています。 この迅速な対応は、以前に他の添加剤プロセスを開発した経験豊富な専門家のチームによるものです。 フォーサイスは、以前 Desktop Metal でエンジニアリング チームを率いていた経験豊富なエンジニアで、以前の技術系スタートアップから学んだ教訓を大切にしています。 彼女は、すぐに複雑になりやすい分野では「デザインの優雅さやシンプルさなどのシンプルさ」の重要性を強調した。

750億ドルの産業をターゲットに、アルミニウム添加剤を応用

アロイ エンタープライズは、自社のテクノロジーに関連するすべての知的財産 (IP) を所有しており、最先端のスタートアップのインキュベーターとしてのマサチューセッツ州の評判を維持することに熱心です。 Forsyth の共同創設者兼 CTO である Nick Mykulowycz が最初のアイデアを持ち、二人の間で「私たちはこれを彼の地下室で調理し、その後は私の馬車小屋で調理しました。」 以前は Desktop Metal で働いていた Mykulowycz は、同社での 4 年間に開発された他のいくつかの特許の発明者に指名されました。

アロイ・エンタープライズが開発した新技術は、アルミニウム製造に対する私たちの理解を再構築し、750億ドル規模の世界のアルミニウム鋳造産業を破壊する可能性のある高速でコスト効率の高い製造の未来を描くことを約束します。

同社はアルミニウムに焦点を当てており、フォーサイス氏はこのアルミニウムは「無限にリサイクル可能」であり、さまざまな産業の電化にとって重要であると述べている。 このアルミニウムへの注力により、Alloy Enterprises は、より持続可能な電力駆動の未来に向けた世界的な移行に対応することができます。

重要な応用分野の 1 つは、積極的な冷却が必要なコールド プレート、熱交換器、バッテリー エンクロージャなどの熱応用です。 6061 アルミニウムの優れた熱伝導率は鋳造アルミニウムより約 70% 高く、これらの用途に最適です。

Alloy Enterprises がどのようにして製造においてこのような目覚ましいコストと時間の削減を達成したのかとの質問に対し、Forsyth 氏は、大量生産のアルミニウム圧延産業と自動化を活用する利点を強調しました。 パーツの周囲だけをレーザーで切断することで、プロセスが大幅に高速化されます。 さらに、同社は製造プロセスで可能な限りタッチ時間を短縮することに努め、これによりコストも大幅に削減されました。

Alloy Enterprises は 3 年間の運営にもかかわらず、最近 2,600 万ドルの資金を確保しました。 シリーズAラウンドはPiva Capitalが主導し、新規投資家Unless、Flybridge Capital、MassMutual Catalyst Fund、Robert Downey Jr.のFootprint Coalition、既存投資家のCongruent VenturesとRiot Venturesが参加した。 アロイ・エンタープライズはこれまでに総額3,700万ドルを調達している。

この投資により、同社は規模を拡大し、バーリントン本社に 2 つの自動化ファブセルを構築し、顧客に提供できるアプリケーションを拡張できるようになります。

フォーサイス氏は、Alloy Enterprises の主な競争相手は伝統的なアルミニウム鋳造業界であると説明しました。 高度な技術と優れた材料特性により、同社は従来の鋳造法よりも速いペースで低コストで、より複雑な形状を製造できます。 Alloy Enterprises は、3D プリンティングの利点と、従来の鋳造の費用対効果および規模を効果的に融合させています。

アロイエンタープライズの今後の計画

Alloy Enterprises は将来を見据えて、現在のビジネス モデルを維持し、拡大する計画を立てています。 フォーサイス氏は、同社は顧客へのコンポーネントの販売を継続し、画期的な技術を中心とした独自の製造施設を構築することを目指していると説明した。

フォーサイス氏は、Alloy Enterprises の今後 5 ～ 10 年間の計画について洞察を提供し、当面の焦点は最初の 2 つのセルを構築し、テクノロジーの拡張性を実証することにあると述べました。 「当社はすでに部品を製造し、顧客に販売している。しかし、それをここで大規模に行い、技術を大規模に実証できることは、同社にとって重要な次のステップだ」とフォーサイス氏は語った。

そこから最初の製造工場が開発されます。 フォーサイス氏はまた、分散型製造戦略の可能性についても示唆しており、それによって同社はアルミニウム材料のサプライヤー、あるいは顧客自身と同じ場所に拠点を置くことができるようになる。

フォーサイス氏は、事業拡大における潜在的な課題に対処し、アロイ・エンタープライズが困難な市場やパンデミック状況でこれまでに達成してきた成功と進歩を参考にして、それらを克服する自社の能力に自信を示した。

新規株式公開（IPO）の可能性について尋ねられたフォーサイス氏は、いかなる計画も明らかにしないことを選択した。 その後、会話は Alloy Enterprises の歩みに貢献してきたコア チームに移りました。 このチームには、アプリケーションだけでなく、エンジニアリング チーム、生産チームにも熟練した人材が揃っています。 フォーサイス氏は、主任冶金学者のアラン・ライ博士とともに、最近入社した営業担当副社長のジム・ゴールデン氏、同社エンジニアリング部長のケビン・サイモン博士など、数人の主要な貢献者の名前を挙げた。

フォーサイス氏はまた、同社の歩みにとって投資家の重要性を強調し、彼らが参加させてくれたパートナー、特に「ハードテック」、製造、産業分野の複雑さを理解しているパートナーに感謝の意を表した。

フォーサイス氏は、業界の将来に触れながら、交通機関における電化のトレンドの拡大と、この変革においてアルミニウムが果たす役割を強調しました。 フォーサイス氏は、「乗用車に使用されるアルミニウムの量は過去50年間で550％増加した」と述べた。 アルミニウムは強度重量比が高いため、乗用車だけでなく大型トラックや航空機の電動化への重要な役割を果たすことが期待されています。

最後に、フォーサイス氏は、Alloy Enterprises が今年後半に Formnext に出展する予定であることを共有し、参加者は同社のテクノロジーと製造するコンポーネントを直接見る機会があると述べました。

3D プリンティングの未来はどうなるでしょうか?

今後 10 年間に積層造形分野で取り組む必要があるエンジニアリング上の課題は何でしょうか?

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注目の画像は、Alloy Enterprises のチームを示しています。 写真提供：Alloy Enterprises

Michael Petch は 3DPI の編集長であり、3D プリンティングに関する数冊の本の著者です。 彼はテクノロジーカンファレンスの定期的な基調講演者であり、グラフェンやセラミックスを使用した 3D プリンティングや、食料安全保障を強化するためのテクノロジーの利用などのプレゼンテーションを行ってきました。 マイケルは、新興テクノロジーの背後にある科学とそれに伴う経済的および社会的影響に最も興味を持っています。