強力連合！摩方精密と質多三次元多材料4 D印刷ソリューションmicroArch M 150を発売

グローバルな材料製造産業のインテリジェント化、機能化への加速化に伴い、製造技術も単一材料から成形され、多材料協同による機能集積とサンプルの微細化を実現するための必然的な段階に向かっている。

これまで、重慶摩方精密科学技術株式会社と深セン質多三次元科学技術有限会社は正式に戦略協力に達し、業界に長期にわたって存在する製造ボトルネックと顧客の需要の痛点を正確に解決した。双方はそれぞれの核心技術の優位性に立脚し、現在、多材料4 D印刷革新成果を共同で発表している：microArch® M 150光硬化多材料4 Dプリンタ。

従来の印刷装置が直面している多材料の互換性が悪く、成形精度が不足し、多機能集積が難しいM 150（光学精度：25μm）は硬質樹脂、エラストマー、ヒドロゲル、形状記憶高分子、導電性エラストマーなどの多機能材料の一体化成形をサポートする。その4 Dプリントソリューションは、生物医療、軟体ロボット、航空宇宙などの複雑で精密なシーンの需要を満たし、単一の精密加工能力からスマート材料集積応用能力への飛躍的なアップグレードを成功裏に実現し、世界の顧客に「高精度製造」から「機能化スマート製造」までのフルチェーンソリューションを提供した。

01技術コア：遠心式4 D印刷技術

4 D印刷は増材製造技術の突破的な延長として、知能材料と三次元構造の融合を通じて、印刷部材に熱場、光場、化学場などの外部刺激の下での制御可能な変形と機能応答特性を与えた。摩方精密と質多三次元が共同で多材料4 D印刷ソリューションを発売し、単一材料の性能と機能上の限界を突破し、異なる属性の材料を三次元空間で正確に組み合わせ、第4次元設計空間を開拓し、単一材料よりも豊富で強大な機能性を実現した。

M 150は遠心式光硬化多材料4 D印刷技術、405 nm帯域UV LED光源による機能材料液面への投影による精密硬化成形を実現し、印刷プラットフォームを利用する高速遠心分離作用による残留材料の効率的な除去多材料動的切り替えと残液除去の技術的ボトルネックを突破することに成功した。技術協力の難関攻略を通じて、4 D印刷分野に長期にわたって存在する微細構造精度制御とインテリジェント材料適合の2つの核心難題を効果的に解決し、設備に層内/層間多材料複合印刷能力を備えさせ、最終的に高複雑度、高精度、多機能、多材料結合構造製品の一体化成形を実現した。

02 技術特徴：4大革新が業界のボトルネックを突破

①遠心式多材料切換技術

遠心回転数は調整可能（最高10000回転/分）で、60秒以内に多材料動的切り替えを迅速に完了し、1回の印刷で2500回までの材料転換をサポートし、材料切り替え効率と残液除去能力は業界の高いレベルに達し、多材料成形の連続性と安定性を有効に保障する。

②マルチマテリアルスライスソフトウェア

自主的に多材料モデルスライスシステムを研究開発し、多種の材料が空間に任意に分布する多材料モデルスライスを支持し、スライス処理速度は500枚/分に達し、複雑な構造モデルのデータ処理効率と印刷準備速度を著しく向上させ、効率的な生産のために知能化支持を提供する。

③各種高性能の4 D印刷機能材料をサポートする

硬質樹脂、エラストマー、ヒドロゲル、形状記憶高分子、導電性エラストマーなどの4 D印刷材料とその組み合わせ構造の多材料4 D印刷を含み、異なる応用分野の材料機能の需要を満たす。

④多材料多機能結合構造の一体成形

高複雑度、高精度、多機能の多材料結合構造の一体化成形を実現し、同時に3種類の材料を印刷することを支持し、層内/層間の多材料切り替えを実現し、しかも多材料層内の遷移領域の寸法＜100ミクロン、機能勾配材料の正確な接続と性能の協同を確保する。

03応用見通し：実験室から産業化への飛躍

産業シーン向けの多材料4 D印刷装置として、microArch® M 150はその25ミクロン級の超高精度と多材料の協同印刷能力によって、最先端の科学技術分野に機能材料の集積から複雑な構造成形までの全チェーン製造ソリューションを提供し、多分野の技術突破と産業のグレードアップを推進した。

フレキシブルエレクトロニクス分野：導電性エラストマーと弾性基板の複合印刷により、電子回路とフレキシブル基板の一体化成形を実現する。この技術は伝統的な電子デバイスの剛性と柔軟性の互換性の制限を突破し、ウェアラブルデバイス、健康監視センサーなどの製品の軽量化、適合化設計に重要な技術サポートを提供し、次世代スマート端末の開発を支援する。

メタマテリアルマイクロロボット分野：硬質樹脂と強靭樹脂を用いた多材料組み合わせ技術を革新し、マイクロ移動ロボットの構造複雑性と機能多様性の製造難題を解決することに成功した。この方案は精密伝動構造とフレキシブル駆動ユニットの集積設計を支持し、医療マイクロ操作、環境モニタリングなどのシーンにおけるマイクロロボットの研究開発に製造基礎を提供し、スマートマイクロシステムの高集積度方向への発展を推進する。

生物医療分野：ヒドロゲルと硬質樹脂強化相/形状記憶高分子（SMP）の機能複合を通じて、組織工学ステント、移植可能医療機器などに革新的な製造経路を提供する。設備の材料分布と機能勾配を正確に調整する能力は、生物組織の複雑なミクロ構造を正確にシミュレーションし、個性化インプラントと知能応答型医療装置の研究開発プロセスを推進することができる。

航空宇宙分野：形状記憶高分子と導電性エラストマーの組み合わせは、適応型宇宙機構造を製造するために使用することができる。このような構造は環境感知によって形態の自主制御と知能折返しを実現することができ、劣悪空間環境下で機能安定性を維持し、宇宙機の軽量化設計と空間適応性の向上に重要な技術サポートを提供する。

04戦略的意義：知能精密製造の飛躍

現在、世界の4 D印刷技術の発展は2つの核心的な挑戦に直面している：微細構造の製造精度と知能材料の突破。モジュラス精密のミクロン級加工能力と質多三次元の多材料動的切替技術は、まさにこの2つの大きな難題を解決する最適な技術組み合わせを構成している。

双方は協力して研究開発し、機能勾配材料の工業級製造ボトルネックを突破し、センシングエラストマー、インテリジェント導電体、軟体ロボット、生物活性ステント及びフレキシブルセンシングアレイなどの最前線領域のために、材料に環境適応性と機能プログラム可能性を与える。

将来的には、多材料4 D印刷技術がより多くの業界で深く応用されるにつれて、よりスマートで適応的で環境にやさしい製造モデルと製品形態の出現が期待されている。マイクロナノスケールのインテリジェントデバイスからマクロスケールの適応構造まで、4 D印刷技術は人間の複雑な課題を解決するための新しい経路を提供する。