上海工業研究院が同軸ワイヤーフィードレーザー金属3Dプリンターを発売

上海工業研究院が同軸ワイヤーフィードレーザー金属3Dプリンターを発売
通常の金属線を「インク」として使用し、航空、宇宙、電力、原子力、造船、軍事産業などの分野で必要な部品構造を印刷できます。最近、上海工業技術研究院は、実用価値のある国内初の「同軸ワイヤ供給レーザー金属3Dプリンター」を開発しました。これは、さまざまな主要部品の製造と再製造に、より効率的で低コストのソリューションを提供します。 「上海にはあらゆる産業があり、再生資源も豊富です。私たちが開発した設備が有効に活用されることを期待しています」と、上海工業技術研究院の3Dプリント研究開発プラットフォームのディレクター、周衛民研究員は語った。

再生は、古い部品を新品同様にし、大量の原材料とエネルギーを節約し、排出量を削減できる、急速に成長しているグリーン産業です。現在、米国の再製造生産額は年間500億ドルに達しているのに対し、我が国では年間5億ドル程度に過ぎません。産業技術における「カーブでの追い越し」を実現するには?レーザークラッディング 3D プリントは、材料の節約、エネルギーの節約、部品の複雑さに制限されない成形などの利点を備えた有望な新興技術であり、近年、業界から広く注目を集めています。


研究者らが同軸ワイヤ供給レーザー金属 3D プリンターで製造した部品を実演します。周衛民氏によると、従来の粉末供給レーザー金属3Dプリント技術は、金属粉末を原料として高圧ガスを使用して堆積位置に噴霧し、レーザー照射を使用して溶かし、最終的に形状に固めるという。この技術は航空、宇宙、原子力などの分野で一定程度応用されているが、粉末の利用率が低い、粉塵汚染などの問題がある。

この目的のため、上海工業技術研究院はレーザークラッディング3Dプリント技術の研究を開始しました。約 2 年間の独自の研究開発を経て、同軸ワイヤ供給レーザー金属 3D プリンターが最近発売されました。レーザークラッディングヘッドを使用して、高出力固体レーザーを同軸リングレーザーに変換し、ワークピースに焦点を合わせます。金属ワイヤは、リングレーザーの中心から溶融プールに同軸的に供給され、溶解および堆積されます。この装置の最大レーザー出力は3000ワット、ワイヤ径は1.0〜1.6mm、316Lステンレス鋼を使用した場合の印刷速度は5〜30g/分です。直径60mm、高さ250mmの円形リングサンプルの印刷に成功しました。このサンプルは600層以上で構成され、表面粗さはわずか15ミクロンです。テストと評価を経て、この同軸ワイヤ供給レーザー金属 3D プリンターは国際的な先進レベルに達しました。

研究者たちは同軸ワイヤ供給レーザー金属 3D プリンターを操作しています。上海理工大学の博士研究員である王漢氏は、金属粉末の代わりに金属線を使用すると多くの利点があると述べた。金属線は安価で、効率が良く、保管も簡単で、周囲を汚染することもありません。チタン合金を例にとると、金属線の価格は300元/kgで、金属粉末の1kgあたりの価格のわずか10分の1です。金属線を使用した印刷材料の利用率は100%に達することができますが、金属粉末を使用した場合の利用率は一般的に30%を超えません。これら2つのコストの差は約30倍です。さらに、チタン合金は戦略級の貴金属材料であり、その利用率を大幅に高めることは国防建設にとって大きな意義があります。

研究者たちは同軸ワイヤ供給レーザー金属 3D プリンターを操作しています。計画によると、上海工業技術研究院の3Dプリント研究開発プラットフォームは、今年中に主要部品の修理・再生能力を備え、今後2年以内に同軸ワイヤ供給レーザー3Dプリント技術の修理・再生分野への産業応用を実現し、国内の工業製造・再生産業の発展に強力なツールを提供する予定。

出典: Shangguan News

航空宇宙、航空、エネルギー、軍事

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