360 度、360 ライン | 「0 から 1」までの 3D プリント

王暁軍博士は、Farsoon Technology の 3D 印刷業界の技術専門家です。オーストラリアに留学し、博士課程ではさまざまな 3D プリント材料と技術の研究、開発、応用促進に取り組んできました。 Farsoon High-Tech では、3D 印刷技術におけるさまざまな金属材料のプロセスと応用研究の指導を担当しています。関与するプロジェクトには、軍事や医療などの重要な産業分野が含まれます。彼は徹底した産業グレードの 3D 印刷技術の専門家です。ここで彼は、0から1まで、複雑な工業製品を次々と生み出しています。

3D プリント技術はラピッドプロトタイピング技術です。工業グレードの 3D プリントでは、粉末金属やナイロンなどの材料を使用して、モデルファイルを層ごとにスキャンし、完全な材料を構築します。従来の工業生産と比較して、3D プリントはさまざまな複雑な構造を生産できるため、時間とコストを節約できますが、さらに重要なのは、工業デザイナーが想像力豊かな方法で製品を設計できる可能性を提供することです。製品が設計されると、生産の負担は王小軍のような技術専門家にかかることになります。

工業グレードの 3D プリント製品を作る最初のステップは、材料の選択です。例えば、航空宇宙用の金属製品を作るには、将来的に超高温、超低温、高真空、高応力といった極限の条件に適応するために、原材料には非常に高い要求が課せられます。そのため、生産開始時に、王小軍はまず製品の目的に応じて適切な材料を選択します。

次のステップでは、材料の球形度、酸素含有量、粒度分布などをテストします。基準を満たす材料だけが、次の製造ステップに使用できます。一定量の金属粉末を一定直径の流路に通過させ、通過にかかる時間を確認する金属材料のホール流量試験の工程です。ホール流量指数が優れているほど、材料の流動性が向上し、将来の印刷品質が向上します。王小軍は50グラムのコバルトクロム合金材料を計量している。

王暁軍はコバルトクロム合金材料のホールフロー時間を観察しています。
ホール流量テストに加えて、王暁軍は材料粉末のレーザー粒子サイズをテストしています。このテストは、金属粉末材料の粒子サイズを把握するために使用されます。

金属材料がテストに合格すると、王小軍は生産する製品のコンピューターモデルを作成します。これは一般に「設計図を描く」と呼ばれています。これから印刷するのは、アルミニウム合金製のエンジンインペラです。専門的なモデリングソフトウェアを使用して、インペラのモデル設計とサポート設計を実行します。

王小軍は同僚とモデル設計の合理性について話し合っている。 3Dプリントのプロセスでは、金属3Dプリントサンプルにサポートを追加することが重要なステップです。その設計の合理性は、印刷が成功するかどうかと印刷品質を直接決定します。

印刷機材室に到着すると、製品生産は最も期待される段階に達しています。王小軍氏とその同僚たちは、スクリーンの前で資料を印刷する前の最終準備を行っている。

Farsoon High-Tech は選択的レーザー溶融技術を採用しています。プリンターはレーザーを制御し、敷き詰められた粉末の上にある粉末を選択的にスキャンします。金属粉末は選択的に溶融され、その後急速に冷却されて成形されます。次にピストンが作業台を層厚分下げ、現在形成されている層の上に新しい粉末層を塗布します。装置は新しい層の断面データを呼び出してレーザー溶融成形し、製品全体が成形されるまでこのプロセスを層ごとに繰り返します。

高温での金属の酸化を防ぐため、処理全体は不活性ガスで保護された成形室で行われます。王小軍はガラス越しに成形室の印刷状況を注意深く観察した。

小さなインペラを印刷するには数時間かかります。製品が形になるのを待つ間、王小軍は印刷を担当するオペレーターと作業の進捗状況について話し合った。

数時間後、真新しいアルミニウム合金製インペラが成形室に現れました。印刷が完了すると、Wang Xiaojun が製品を洗浄し、応力緩和アニーリングと関連する後処理手順を実行します。

印刷が終了しても製品の完成を意味するものではありません。同時に、王暁軍は機械的特性試験機を使用して、同じ材料から印刷された焼結サンプルの強度や靭性などの機械的特性指標を試験します。

このテスト手順に合格して初めて、適格な金属 3D プリント製品が完成したとみなされます。プロセスの各ステップの背後には、王暁軍博士が代表を務めるFarsoon Technologyの厳格な職人的姿勢も反映されています。

ふるいにかける金属粉の山から輝く金属の羽根車まで、王暁軍は厳密かつ魔法のような3Dプリント技術を駆使して「0から1へ」の技術の美しさを表現しました。 3D プリント技術で印刷されたさまざまな構造の製品は 1 つのステップで形成できるため、部品の完全性を効果的に保証し、新製品の開発および検証サイクルを短縮し、研究開発と生産の効率を向上させることができます。中国の 3D プリント技術業界のリーダーの一社として、Farsoon は今後も前進し続けます。

出典: CNR

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