Walnut SLM 金属 3D プリンターの革新とは何ですか?

選択的レーザー溶融（SLM）の応用分野では、ドイツのEOS（EOSINGM270およびM280）、SLM Solutions、Concept Laser（MCusingシリーズ）など、すでに世界には成熟したSLM機器メーカーが数多く存在します。上記のメーカーはいずれも、さまざまな部品成形範囲やさまざまな分野向けのカスタマイズモデルなど、さまざまなモデルの機械を開発しており、世界市場シェアの90％以上を占めています。

私の国では、1998 年に早くも SLM 関連技術の研究を開始しました。 973綱領、863綱領、総会「第10次5カ年計画」および「第11次5カ年計画」の事前研究プロジェクトが順次編成されました。北京航空航天大学、西北工業大学など国内の研究機関もレーザーラピッドプロトタイピング・修復技術とその装置の開発・研究を行い、多くの成果を上げている。しかし、主に海外の技術を習得する道をとっており、商業化の度合いはゆっくりとしか進んでいません。

最近、9月17日に東莞でXitongが発表した高性能SLM金属3Dプリンターが業界の注目を集めています。Xitongの独立型SLM金属3Dプリンター設備は、中国初の独立オペレーティングシステムを採用したほか、中国のSLM技術の新たな高みを示す数多くの革新技術も備えています。主なイノベーションは次のとおりです。

技術革新1：二層マイクロエラー並列スキャン

SLM成形プロセスでは、高エネルギー密度のレーザービームが金属粉末を瞬間的に溶かし、その後急速に冷却します。このプロセスは非常に不安定で、成形部品の表面と内部に多数の気孔が形成され、成形部品の密度が低下します。一般的に、メーカーは単一レイヤー間のずらしたスキャン戦略、つまり 3 時の方向に加えて 6 時または 5 時の方向でスキャンする戦略を使用します。しかし、N+1 層目の走査線は N 層目の走査線の上に溶融し、溶融金属液は主に N 層の上部を濡らし、その結果、両側の粉末の厚さが増加します。溶融金属は両側を完全に濡らすことができないため、気孔や結合不良などの欠陥が発生しやすくなります。

Xitong が提案したイノベーションは、N 番目の層をスキャンした後、粉末の層を敷き、N+1 番目の層のスキャンラインを 0.5 光点距離だけオフセットすることで、レーザーが N 番目の層の重なり合う谷で同じ方向にスキャンするようにするというものです。その後、X字型の交互にスキャンを行い、溶融金属液がN層スキャンラインの側面を濡らします。重力の作用により、金属液は濡れて谷間を埋めます。2層間の溶融ラインは穴が少なく、しっかりと結合しています。濡れ効果は良好で、密度は100％に近くなります。研究により、層間スタッガードスキャン戦略では、プロセスパラメータ（レーザー出力、スキャン速度、スキャン間隔、粉末の厚さ）を最適化することで、部品の密度を大幅に向上できることが分かりました。最適化された部品の密度は98％以上に達し、これはインベストメント鋳造金属部品の密度とほぼ同じです。

技術革新2：二層X勾配スタッガードスキャン

N+2、N+4、N+6…スキャンでは、従来の技術では固定角度、つまり同じ角度でクロススキャンを使用し、層の表面品質を最適化します。SLM成形部品の表面粗さは一般的に15〜50μmであり、従来の方法で加工された部品と比較して大きな差があります。しかし、Xitong は 2 層 X 勾配スタッガードスキャンを採用しており、つまり +2 +4 +6 層で 0.5 度の角度の段階的な変化が採用されています。 SLM成形部品の表面品質を直接最適化し、向上させることができます。この研究では、2層X勾配スタッガードスキャン法によって、粗さRaを8μm以下に制御できることがわかりました。

技術革新3：ツリー型サポートシステム

オーバーハング構造の成形では、主に、成形プロセスの安定性を確保するために事前にサポートを追加し、成形後にサポートを除去して完全な部品を得ることが行われます。従来の垂直オーバーハング構造の最適化オーバーハング構造により、SLM 成形部品の局所的な形状精度と寸法精度が要件を満たさなくなったり、成形プロセスが失敗したりします。張り出し構造が避けられない場合、Xitongは大胆にツリー型サポートシステムを採用し、サポートを減らしながら張り出し構造のスムーズな成形を実現しました。この革新は、SLM技術の向上とその適用範囲の拡大に大きな意義を持っています。

さらに詳しい情報を知りたい方は、9月17日に東莞市西通松山湖で開催される「華南の風-西通シリーズ産業用3Dプリンター発表会」にぜひお越しください。

Walnut SLM 金属 3D プリンターの革新とは何ですか?

詳細記事: 3Dプリント整形外科インプラント業界の現在の開発状況の分析

インテリジェント製造の脈動をつかむ、2020年ITES深セン産業博覧会が開幕

バイエルンのスター、レヴァンドフスキの3Dプリント肖像画が公開、高さ3メートル

自貢第四病院の3DプリントPEEKインプラントの研究結果が生物医学材料研究ジャーナルに掲載されました

オランダがコンクリート橋を3Dプリント、SLMの主要顧客が金属3Dプリンター15台を購入

オプティシス、韓国の防衛市場にアンテナ3Dプリントを導入

3D Systems が Quickparts 向けに 3D プリントされたディスプレイモデルをカスタマイズ

3Dプリントされたチタン合金製人骨がCFDAの販売承認を取得、北京愛康医療

Shining 3D の高精度 3D スキャン技術により、フォードエンジニアリングラボの歴史的な彫刻がデジタルアーカイブされました。

TRIDITIVEはBASFの金属ポリマーワイヤーを使用して金属部品を大量生産しています

推薦する

「増加」ですか、それとも「減少」ですか?積層造形の3つの主要シナリオを明らかにする

アジア太平洋地域は力強く成長し、世界の3Dプリント市場の価値は2029年に2,700億元に達する

ハンバンレーザーは「生産、管理、加工」を統合し、完全な生産デジタル管理システムHBD AMES Xを発売しました。

プレハブ建築における3Dプリント技術の応用と動向

華南理工大学白星旺付加製造トップジャーナル | 3D ポイントクラウドに基づくワイヤアーク付加製造の表面欠陥検出と定量評価!

メーカーがMRIスキャンデータを使って独自の脳モデルを3Dプリント

3D プリントとアート特集: 月ランプの「神話」を打ち破り、アートとデザインにおける 3D プリント技術の応用を検証

eSUNは「輸出商品ブランド証明書」を獲得し、そのブランド力が高く評価されました

グルメな皆さん、チューインガムも 3D プリントできるようになりました!

高エネルギーデジタル電池3Dプリントインテリジェント製造パイロットラインが全固体電池のデジタル化の新時代を切り開く

バイオテクノロジーの新興企業VERIGRAFTが動脈グラフトの3Dプリントに120万ユーロの資金提供を受ける

航空機の修理とメンテナンスにおける積層造形技術の応用

HT1001P の公開: 世界最大のナイロン 3D プリントデバイスはどのように動作するのでしょうか?

AddUpとUniformity Labsが協力して3Dプリントチタンの生産性を向上

高速・大型・光硬化型3Dプリント技術がScienceに掲載。HARPはCarbon3Dを超えるか？