熱処理が3Dプリントの性能に与える影響

熱処理が3Dプリントの性能に与える影響
3D プリンティングはここ数年で急速に成長し、さまざまな企業がメーカーが提供する特定の設計に基づいて実用的なプロトタイプを急速に生産していることが広く認識されています。 3D プリントの主な材料であるプラスチックに加えて、金属、セメント、さらにはガラスなど、他の多くの材料が 3D プリント製品に組み込まれています。 3D プリントと熱処理の関係も同様に有益であり、3D プリントされたアイテムの熱処理により、特定の 3D プリントされた部品の強度と剛性が大幅に向上することが実証されている一方、熱処理は製造プロセス中や 3D プリントされた部品のその後の特性に有益となる可能性があります。

3Dプリント製品の熱処理<br /> ご存知のとおり、ほぼすべての 3D プリント材料はほぼネットのような表面を持っているため、表面の汚染は許容されず、プロセス中は温度制御を 2°F に維持する必要があります。熱処理プロセスと 3D プリントを組み合わせることで、製造業者は製造する部品に熱電対を直接組み込むことができ、同時に製造する製品の特定の特性も向上させることができます。

熱処理と3Dプリントプラスチック
3D プリンターで使用される最も一般的なフィラメントの 1 つは、強度はあるものの脆い性質を持つポリ乳酸 (PLA) プラスチックです。 PLA 材料を急速に加熱し、押し出して急速に冷却すると、PLA 材料の構造は、以前は組織化されていなかった非晶質構造から、大きな結晶の量が増加した完全に変更された構造に変換されます。これらの大きく多数の結晶の存在により、材料の破損の可能性が制限されると同時に、3D プリントされたアイテムがストレスに反応するメカニズムも改善されます。

熱処理部品の 3D プリント<br /> 熱処理された部品の 3D プリントは、これらの部品の非線形形状を設計する際に比類のない自由度を提供し、これらの部品の性能を向上させると同時に、これらの部品に通常伴う大きなサイズと重量を削減することもできます。
熱管理における 3D プリント<br /> 熱管理は、電子機器、航空宇宙、自動車、エネルギーの各業界で一般的に使用されている重要なエンジニアリング要素です。これらの業界で使用される機器は、過度の熱を発生することが多く、機器の早期故障を防ぎながら信頼性を向上させるために熱を管理する必要があります。研究者たちは、3D プリントの進歩と熱管理コンポーネントの製造を組み合わせることで、新世代の熱管理コンポーネントがサイズ、重量、コストを削減しながらパフォーマンスを大幅に向上できることを期待しています。

3D プリントされたアルゴン拡散器<br /> 最近、ノースカロライナ州立大学の積層造形およびロジスティクスセンター (CAMAL) は、熱処理プロセスで使用できるアルゴン拡散器の SolidWorks 3D プリント モデルを開発しました。具体的には、熱処理プロセス中に、熱処理された部品の酸化を引き起こす可能性のある周囲の空気を排除するために、アルゴンガスが炉内に送り込まれます。モデル設計により、ディフューザー 3 に直接接続されたパイプを通じてアルゴンを炉内に送り込むことができます。コバルトクロム合金で作られており、このプロセスは完了するまでに約10時間かかります。3Dプリントされた部品には、リング状の構造全体に一連の穴が設けられており、アルゴンガスが炉内に均等に放出されます。

出典: 国際金属加工ネットワーク

エネルギー、航空、宇宙

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