台湾の大葉大学は、インテリジェントな温度センサーを組み合わせて、初の3Dプリント可変速度制御を開発しました。

台湾の大葉大学は、インテリジェントな温度センサーを組み合わせて、初の3Dプリント可変速度制御を開発しました。
著者: DIGITIMES 廖嘉義


台湾の大葉大学工学部学部長、陳宇文氏。写真提供:Liao Jiayi 以前の FDM 3D プリンターは固定速度で印刷していました。ユーザーがスライシング ソフトウェアで印刷速度を設定すると、プリンターはその速度で印刷します。 2018年12月4日、南極熊はインターネットを通じて、台湾の大葉大学の研究チームが、現在の外部環境の温度変化に応じて印刷パラメータを自動的に調整できるインテリジェント制御技術を開発し、印刷速度を調整する比率を実現したことを知りました。これは、市場初の3Dプリント可変速度制御です。

温度と印刷速度はどちらも 3D 印刷に影響を与える重要なパラメータです。 3D プリントの原理は、原材料を加熱して柔らかくし、ノズルから押し出して、層ごとに立体的な物体を「印刷」することです。しかし、ノズルから絞り出された原料が200度以上の高温から瞬時に常温まで冷めるまでには時間がかかります。印刷速度が速すぎるなど、印刷速度にばらつきがあると、前の層が冷める前にノズルがさらに積み重ねられてしまいます。その結果は、溶けたクリームの上にさらにクリームを重ねるような状態になります。

原材料を冷却する際、外部環境の温度変化も干渉要因となります。印刷物をより詳細にしたい場合は、外部要因による干渉が少ないほど良いです。台湾の大葉大学工学部学部長の陳宇文氏が率いる研究チームがプラスチックセンターと共同で開発したインテリジェント制御システムは、センサーを使用して外部環境の温度と湿度の変化を感知し、感知結果を印刷プログラムのコマンド言語(Gコード)にインポートして、印刷速度比を自動的に調整します。陳宇文氏は、これまで3Dプリンターでは常に固定速度の印刷方式を採用してきたが、温度センサーを導入して可変速度制御を実現するのは、現時点では市場で初めての新しい概念だと述べた。

工作機械と 3D プリンターは一見、製造原理が正反対のように見えますが (工作機械は減算型製造に属し、3D プリントは付加型製造に属します)、基礎となる制御システムは同じです。陳宇文氏は、過去に工作機械業界では機械にセンサーを追加して誤差を補正する非常に成熟した技術がすでに開発されていたが、突然アイデアが浮かび、同じ概念を工作機械から3Dプリント業界に移したと語った。

陳宇文氏は、事前に温度感知によって印刷パラメータを調整することで印刷品質を大幅に向上できるが、3D印​​刷の制御手順は基本的に事前に設定されていると述べた。印刷に長い時間がかかる大きな物体の場合、リアルタイムの温度感知結果をどのように取り入れるのだろうか?陳宇文氏は、これがチームが今後目指す方向でもあり、印刷パラメータをリアルタイムで感知・制御できる技術の開発だと明かした。理論的には実現可能だが、陳宇文氏はこの技術は非常に難しいと認めた。温度の変動要因に加え、精度誤差も考慮し、補正システムを通じて修正する必要がある。しかし、開発が成功すれば、3Dプリント市場にとって大きな恩恵となるだろう。

記者会見では、自転車の車体構造やドローンのシャーシのプリント結果も披露した。陳宇文氏は、3Dプリントの利点は製品の研究開発と検証の初期段階に反映され、正式な量産前の試作に取って代わることができると述べた。ラピッドプロトタイピングのニーズを満たすため、メーカーが市場競争で主導権を握るのにも役立つ。



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