複数の金属材料を一度に3Dプリントできる、金属積層造形における新たなトレンド

複数の金属材料を一度に3Dプリントできる、金属積層造形における新たなトレンド
複数の材料を一度に使用して部品を 3D プリントできる場合、この部品は優れた特性を持つでしょうか?

2018年6月4日、アンタークティックベアは海外メディアから、ワシントン州立大学の研究チームが3Dプリント技術を使用して、2つの異なる材料で構成された構造物を一度に印刷したことを知りました。

△ 3Dプリントされたマルチマテリアルサンプルのクローズアップ
これまで、3D プリントでは、一度に 1 つの材料しか使用できないことがよくありました。この進歩により、製造業者は製造工程を削減し、単一の機械を使用して、複数の部品を含む複雑な製品を 1 回の操作で製造できるようになります。また、材料の熱伝導率、耐腐食性、環境適応性をより適切に制御することもできます。

ハーマン・アンド・ブリタ・リンドホルム財団の機械・材料工学教授アミット・バンドオパディアイ氏が率いる研究チームは、3Dプリントを使用して、片側が非磁性でもう一方が磁性を持つセラミックと金属の複合構造を作成した。

「これは、3Dプリントを使用した製造の次のレベル、そして次世代の設計、検証、最適化、製造に向けた一歩です」とバンディオパディアイ氏は語った。


△ワシントン州立大学 アミット・バンドーパディヤイ教授
研究者たちはこの技術を使ってニッケルクロムと銅の構造を印刷した。通常、ニッケルクロム合金のインコネル 718 は、航空機エンジンや液体燃料ロケットの板金部品に使用されますが、この材料は高温に耐えることができますが、冷却には非常に時間がかかります。

2 つの航空宇宙用合金を付加的に融合して独自の二金属構造を形成すると、インコネル 718 合金に比べて熱物理的特性が向上する可能性があると推測されています。研究者らは、インコネル 718 上への GRCop-84 の直接堆積と、2 つの合金のハイブリッド印刷という 2 つのアプローチを使用しました。研究者たちは、3Dプリントのプロセス中に銅を追加することで、部品の冷却速度が250パーセント速くなり、最終的には燃料効率の向上と航空機エンジンの寿命の延長につながる可能性があることを発見した。 設計された構成階層とカスタマイズされた熱特性を備えた構造により、次世代航空宇宙向けのマルチマテリアル金属積層造形の可能性が広がります。


「マルチマテリアル積層造形は新しいタイプの創造への扉を開き、より大胆で創造的な創造を可能にします」とバンディオパディアイ氏は語った。

この研究は、合同航空宇宙技術イノベーションセンター、国立科学財団、NASAマーシャル宇宙飛行センターの資金提供を受けて行われた。

Antarctic Bearによると、杭州Dedi Intelligentは2018年3月に上海で開催されたTCT展示会で同様のコンセプトの製品を展示した。それは混合材料3Dプリント(MMSLM)と呼ばれていた。この技術の最大の特徴は、異なる粉末の混合印刷を実現できることです。これは、部品ごとに要件が異なる金属デバイスの処理に適しています(デバイスの性能を向上させ、耐用年数を延ばすことができます)。この技術では国内企業が世界の最先端を走っています。




△Dedi Intelligent Material Hybrid 3D Printing (MMSLM) で印刷された金属部品(銅合金とステンレス鋼)
出典: 3ders


航空、宇宙

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