ユーチェンレーザー:機能勾配3Dプリント技術が新素材の研究開発を支援

ユーチェンレーザー:機能勾配3Dプリント技術が新素材の研究開発を支援
出典: 中科宇辰レーザー

傾斜機能材料(FGM)は、1987 年秋に、新野正之、平井俊夫、渡辺隆三などの著名な日本の学者によって提案され、研究されました。当時は、新世代のスペースシャトルの熱防護システムに使用され、高温ガスと接触する側にはセラミックの耐高温材料が使用され、液体水素の冷却側には金属材料が使用され、機械的強度と熱伝導性を確保していました。日本に続き、アメリカ、ドイツ、ロシア、スイスなどの国々も機能性傾斜材料に注目し、研究を開始しています。現在、日本、アメリカ、中国、ドイツなどを中心にFGMに関する国際協力研究環境が形成されており、ますます多くの国がこの新興研究分野に参入しています。

傾斜材料成形法と性能上の利点 傾斜材料複合成形解析(参考)
Ti64 および NiCr 傾斜材料のエネルギースペクトル分析写真 (DOI: 10.1016/j.addma.2014.10.002 より)

SS304L および In625 傾斜材料成形構造の金属組織分析写真 (DOI: 10.1016/j.actamat.2016.02.019 より) レーザー 3D 印刷技術の重要な開発方向は、機能性傾斜材料の作成です。レーザー 3D 印刷は、傾斜材料の作成に幅広い適応性を持っています。FGM コーティングと FGM ボディの両方を作成できます。生産サイクルが短く、処理速度が速く、設計が柔軟で、材料の利用率が高いという特徴があります。成形された部品は、寸法精度が高く、構造が緻密で、粒子が細かく、性能が優れています。 LDM4030同軸粉末供給システムを使用すると、粉末供給量と供給比率を調整することで、2つ以上の材料の含有量を層間で連続的に変更できます。組成設計がより柔軟になり、遷移がより均一になり、組成比が連続的に変化する傾斜機能材料を調製できます。

LDM4030 は傾斜材料の開発に役立ちます<br /> 中科宇辰の新しいLDM4030同軸粉末供給装置は、大学や研究機関などの研究部門のニーズに基づいて設計されており、新材料開発中の多種多様な材料と頻繁な材料切り替えの問題に対応するため、基本的な機能を確保しながら、装置をさらに最適化およびアップグレードしました。

LDM4030同軸粉末供給3Dプリンターの外観
LDM4030 同軸粉末供給 3D プリンター設備パラメータ: ダブルバレルダブル制御タイプ (左) と 3 バレル 3 制御タイプ (右)は、処理装置 (レーザー) 制御ホストの統合制御を実現できます。
粉末供給装置は連続的かつ安定しており、粉末供給量と粉末搬送ガス流量を正確に制御できます。
複数のサイロが粉末を個別または同時に供給できます。
有機ガラス可視粉末バケツ;
タッチスクリーンと PLC 制御、安定したパフォーマンス、安全性と信頼性。


LDM4030実験プラットフォームを使用して、In718(ニッケル基合金)+ Fe313(鉄基)、In718(ニッケル基合金)、316L(ステンレス鋼)などの傾斜材料の形成プロセスと組織に関する関連研究と分析を実施し、傾斜材料の研究において一定の技術的探求を行いました。


In718+Fe313 パススキームと成形サンプル。現在、FGM の応用は航空宇宙分野に限定されておらず、エネルギー工学、機械工学、生物医学工学、光学工学、化学工学、電磁気学などの分野で重要な応用があります。

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