金属 3D プリントのサポートの改善によりコストが 20% 削減され、原子力エネルギー産業で活用される 100 万ドルの賞金を獲得

金属 3D プリントのサポートの改善によりコストが 20% 削減され、原子力エネルギー産業で活用される 100 万ドルの賞金を獲得
2018年7月16日、アンタークティック・ベアは、ピッツバーグ大学スワンソン工学部の研究者チームが、付加製造による原子力発電所部品の設計と製造を進めるために100万ドルの資金提供を受けたことを海外メディアから知りました。 この賞は、米国エネルギー省(DOE)の原子力エネルギー技術(NEET)プログラムの一環です。

スワンソン スクールの ANSYS Additive Manufacturing Research Lab にある EOS DMLS M290 の横に立つ To 博士。
付加製造プロセスでは、印刷中に部品の構造的完全性を維持するためのサポート構造が必要です。 残念ながら、これらのサポートを除去するのは費用がかかるだけでなく、サポートが製品の内部にある場合は除去するのが難しい場合もあります。 これまで、3D プリント技術は、複雑な部品をコスト効率よく製造する必要がある原子力産業での応用に苦労してきました。

この斬新な研究は、スワンソンスクールの機械工学および材料科学(MEMS)の准教授であるアルバート・トー氏が主導する。 共同研究者には、ピット大学MEMS助教授のWei Xiong氏と、コロラド鉱山大学の機械工学助教授のOwen Hildreth氏が含まれています。


チームの主な目標は、革新的なサポート、より優れたトポロジー最適化、および改良された微細構造設計を開発することです。成功すれば、最先端の原子力部品を低コストで、変形を最小限に抑え、構造的完全性を高めて生産できる可能性がある。

「積層造形に関する科学的理解、特に組み立てプロセスの最適化と製造の失敗やコストの削減には、まだ多くのギャップがあります」とアルバート・トー教授とウェイ・シオン教授は説明します。 「…溶解可能なサポート、トポロジー最適化、微細構造設計を統合することで、原子力産業で必要とされるような複雑な内部機能を備えた設計の製造可能性を確保しながら、AM コンポーネントの後処理コストを大幅に削減する機会が得られます。」

△レーザー粉末床積層造形時の過度な残留変形による複雑な部品の構築不良。 画像提供: スワンソン工学部<br /> Hildreth 氏によると、後処理は AM 製品の製造コストの 30 ~ 70 パーセントを占め、サポートの除去がこれらのコストの大部分を占めています。 「当社の溶解性サポート技術により、製造コストが20パーセント削減され、製造スケジュールが少なくとも6か月短縮されます」と彼は説明した。

「この研究は、溶解可能なサポートを原子力用途だけでなく、より広範な金属 AM コミュニティに導入し、コストを大幅に削減するのに役立ちます。金属 AM は 5 年以内に 212 億ドル規模の産業になると予想されており、これらの取り外し可能なサポートにより、業界は 100 億ドルを節約できるだけでなく、設計の自由度が拡大し、後処理も削減できます。」


出典: 3ders

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