米国が3Dプリントテストプラットフォームを開発

米国が3Dプリントテストプラットフォームを開発
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金属部品の 3D プリントは新興産業です。2015 年には、3D プリント製品とサービスの市場価値は 23 億米ドルを超え、2010 年からほぼ 5 倍に増加しました。金属部品の 3D プリントでは、単一のコンポーネントが数分または数時間かけて層ごとに、時には数千の層にまで構築され、積層造形と呼ばれます。積層造形ユーザーの要求の 1 つは、3D 印刷プロセスをより適切に制御することです。そのためには、各層の溶融金属の温度、ひび割れや反りの原因となる応力を軽減する方法、プリンター内部で何が起こっているかをよりよく理解するために必要なセンサーなど、いくつかの基本的な課題を克服する必要があります。

上記の問題に対処するため、国立標準技術研究所 (NIST) のエンジニアリング研究所と物理計測研究所は、積層造形プロセスをより深く理解するために、カスタマイズされた 3D プリンターである積層造形計測テスト プラットフォームを共同で開発しました。彼らの目標は、製造プロセスに関する洞察を得て、ユーザーがリアルタイムでプロセスを監視できるツールを作成することです。テストベッドシステムは小型車ほどの大きさで、市販の積層造形システムと同様に動作し、現在はステンレス鋼、コバルトクロム、ニッケル合金の3種類の金属で印刷することができます。テスト プラットフォームは研究者に完全に公開されています。

積層造形プロセスの課題は多くの場合、金属を溶かすことであるため、NIST は、レーザーが粉末を加熱したときに生成される液体金属のプールである、いわゆる「溶融プール」の温度を正確に測定する方法を必要としていました。これを実現するために、NIST は輝度測定を設定し、最終的には溶融池の変動の相対的な観測を絶対的な測定に変換し、輝度やその他の特性を使用して溶融池の実際の温度を測定しました。現在、NIST はカスタムの無色レンズ カメラを使用して溶融プールの明るさを測定しています。今後 1 年半にわたって、NIST は溶液、粉末、固体用の温度計と反射率計をさらに開発する予定です。

この装置には、溶融池から反射された光に関する情報を収集する半球形の反射計や、可視スペクトル全体と 10 ミクロンまでの赤外線スペクトルを測定できる分光計など、多くの機能が備わっています。

出典: 科学技術省 詳細:
米海軍によるブロックチェーン技術に基づく 3D プリント プロジェクトの最初の公開テストが無料で公開されています: 米国 3D プリント標準化ロードマップの最終版。PDF
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