金属3Dプリントは自動車の金属部品の表面を修復し、自動車のギアボックスを製造することができる

金属3Dプリントは自動車の金属部品の表面を修復し、自動車のギアボックスを製造することができる

レーザーコーティングは近年急速に発展した3Dプリント技術で、原理としては高エネルギーレーザービームで材料を溶かし、それを対象表面に直接コーティングして融合させるというものです。実はこれは金属3Dプリント技術です。この技術は従来のプロセスよりも柔軟性と効率性に優れているため、多くの業界で広く使用されています。次に、Antarctic Bear は、最新の事例の 1 つである自動車のギアボックスの製造について紹介します。

この事件の主人公は、ベルギーの自動車部品サプライヤーであるVCSTです。同社は現在、新しいギアボックスを開発しており、この過程でベルギーのLCV社が提供するレーザーコーティング技術を使用している。製造工程の一部をご紹介します。















Antarctic Bearによれば、この場合、LCVが使用する材料は金属とセラミックの混合粉末であり、印刷される物体はギアやパイプなどのギアボックス部品である。印刷後、部品は研磨され、接触摩耗 (1200 MPa) および疲労 (650 MPa) テストに合格しました。その後の動的負荷テストでも良好なパフォーマンスを示しました。

レーザーコーティング技術の最大の利点の 1 つは、その柔軟性です。従来のプロセスでは実現が難しいデジタル ファイルに基づく複雑な構造を作成できるだけでなく、ほぼあらゆる角度で物体の表面に印刷することもできます。したがって、製品の修理に非常に効果的なヘルパーです。





柔軟性と効率性に加えて、レーザーコーティング技術の利点は次のとおりです。

·幅広い用途 - 一般的な金属部品の製造だけでなく、チタンなどの酸化しやすい金属部品の加工にも使用できます。
レーザーと材料の相互作用は、独自の急速溶融および凝固プロセスであるため、従来の条件下では不可能な構造を作成することできます。

現在、海外でレーザーコーティング技術を研究している機関としては、主に米国のサンディア国立研究所とロスアラモス国立研究所、ドイツのハノーバーレーザーセンター、カナダ国立科学アカデミーの統合製造技術研究所などが挙げられます。その中で、ロスアラモス研究所はこの技術を利用して、半球、直線壁、貫通穴、鋭角などの構造を持つ部品の製造に成功しました。加工対象材料には、AISI316および400ステンレス鋼が含まれます。評価によれば、この技術を使用して金型を製作すると、工程が 62 ステップから 7 ステップに削減され、時間が 40% 近く短縮されます。

中国では、この技術を研究している機関としては、主に清華大学、西北工業大学、北京理工大学、中国科学院などがある。その中で、清華大学機械工学部レーザー加工製造センターは、金属部品の直接製造に適したさまざまな仕様の同軸粉末供給ノズルと自動粉末供給装置、およびレーザーラピッドフレキシブル製造(LRFM)システムを開発し、中国科学院は統合レーザーインテリジェント加工システムを開発しました。

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