ヘッド材料に新たにベリリウム鋼合金を採用したほか、すべての部品を見直して刷新。エンジニアリングプラスチックをはじめ、400°C で溶解するすべての樹脂材料で造形できる「タフヘッド」を開発しました。従来のアルミ合金ヘッドは約200°C 以上の温度では耐力が劣化し、吐出圧やヘッド内部の温度が偏ることで応力バラツキが生じて変形し、ヘッド軸の直線性が歪み、樹脂吐出の方向や分量が不安定になっていました。高温での連続運転を可能にし、こうした問題を解消した「タフヘッド」は1つの到達点といえるヘッドです。

最大約500mm 角の造形が可能なMR-5000。開発段階の試作はもちろん、小ロットの製造でも大活躍します。さらに、大型の造形テーブルを活かした多数個取りも行えます。また特殊アルミ材を使用した造形テーブルは最高150°C まで温度を上げることができ、造形物の平面性を維持することが可能。造形テーブルの温度が低いとエンジニアリングプラスチックなどの樹脂材料は硬化収縮を起こし、造形物が剥がれてしまいます。新開発の造形テーブルは独自の設計によりそんな問題を解決し、高精度な造形を実現しました。

X軸・Y軸・Z軸の駆動にACサーボモータを採用し、最大300mm/ 秒の高速造形を可能にしました。また高精度な造形を実現するために、様々な工夫を施しています。まずはフレームを溶接することで、大型造形を行う際に問題となるフレームの歪みを解消。そして、XY平面を構成する基準面は研削によって精度を高めているうえに、ガントリー構造のXY駆動機構を取り付けることで高剛性も実現。さらに、昇降するZ軸において4本のジャッキを1つのモーターで駆動させることで、造形ヘッドが動くXY平面と造形テーブルの平行をしっかり維持しています。

2つの樹脂材料を装填できる2ヘッド構成のMR-5000の登場により、いままで「樹脂ありき」で進めていた製品開発を、「必要な機能ありき」で進められるようになりました。これは開発プロセスを根本から変える大きな変革です。たとえば、製品に機械強度と柔軟性という機能をもたせたい場合、ナイロンとエラストマーを装填すれば、両方の特性を併せ持った新しい物性をつくりだすことができます。1つの樹脂の特性に縛られることなく、製品開発の発想を自由に広げることができるようになりました。

いままで樹脂の複合化の問題点として、樹脂同士の相性によってまったく接合しなかったことが挙げられます。しかし、MR-5000 によりその2 つの樹脂で1つの構造体を造形すれば、物理的に分離しない構造をつくりだせます。これが「Bi-Matrix技術」という画期的なテクノロジー。井桁状の嵌め合い構造をつくりだし、2 つの樹脂を強力に連結しています。これにより、2つの樹脂の特性を重ね合わせて、新しい物性を創造することが可能になりました。未来に向けて、3Dプリンタの可能性を飛躍的に広げました。

「Bi-Matrix 技術」は2つの樹脂材料の比率を変えることにより、物性をコントロールすることが可能です。さらに、造形途中に材料の比率を段階的に変更することで、構造体内部の細かな物性を設計することができ、界面のない連続した構造を実現できます。金型による成型では構造体内部の物性が一定であり、それに比べるとMR-5000 がもたらした可能性がいかに先進的かがわかります。マルチマテリアルの概念を本来の意味で実現した3D プリンタが登場したのです。