カーネギーメロン大学の教授が、将来の金属3Dプリントの5つの重要な発展を指摘

カーネギーメロン大学の教授が、将来の金属3Dプリントの5つの重要な発展を指摘


金属 3D プリント技術は、航空宇宙、防衛、自動車、医療などの重要な産業で重要な役割を果たす能力があるため、前例のない速度で成長しています。最近、カーネギーメロン大学(CMU)工学部の機械工学教授であるジャック・ビュート氏は、金属 3D プリントが今後 5 年間で達成する可能性のある重要な進歩について次のように予測しました。

1. プロセス設計 - 将来的には、ユーザーは部品の形状を設計するのと同じように、金属 3D 印刷プロセスを設計できるようになります。したがって、部品の形状や特性に応じて変数を最適化することができます。実際、Beuth の 3D 印刷ラボでは、いくつかの主要な金属 3D 印刷プロセスにおける 3D 印刷プロセスの欠陥 (溶融プールの形状、微細構造、感度など) を明らかにすることができる「プロセス マッピング手法」を開発しました。




2. 監視と制御 - 近い将来、より高度なセンサーと監視ソフトウェアのおかげで、ユーザーは金属 3D プリントのプロセス全体を完全に理解できるようになり、最終製品の品質を制御する方法をよりよく理解できるようになります。これは、現在の金属 3D プリントでは実現できません。

3. 材料の微細構造 - 実際の製造中に操作することで、研究者は 3D プリント部品の材料の微細構造と特性を制御し、単一の部品上の異なる場所に異なる微細構造を実現することもできます。現在、この分野をリードしているのはチューリッヒにあるスイス連邦工科大学で、同大学は極小の金属物体を製造できる微細な 3D 印刷プロセスを開発しました。




4. 金属粉末材料 - 現在、市販されている金属 3D プリント粉末材料には、最終的な印刷部品に欠陥が生じるという欠点があります。ただし、将来的には、新しい粉末材料ではこの問題は発生しなくなります。 Equispheres 社と Northwestern Engineers 社は、この点で大きな進歩を遂げました。前者は新しいタイプの強化金属粉末を開発し、後者はより高速で経済的な方法を開発しました。

5. 多孔性 - ユーザーは、3D プリント部品の内部多孔性を排除または設計できるようになります。多孔性の制御は金属部品の疲労耐性と製造速度に大きな影響を与える可能性があるため、この機能は非常に重要です。



Antarctic Bearによると、Beuth教授が率いるCMU「次世代製造センター」では現在、上記5つの側面に関する研究が活発に行われているとのこと。

「私たちの研究は、これらの予測をより早く実現するのに役立ちます。金属 3D 印刷プロセスの構築速度が大幅に向上し、コストが削減され、完成品の特性 (耐ピット疲労性など) が向上し、プロセス全体のカスタマイズが可能になり、最終的にはこの技術の適用範囲が大幅に広がります」と Beuth 氏は語ります。「現在、金属 3D 印刷プロセスのすべての部分からのデータを分析して、まったく新しいアプローチを作成しています。このアプローチでは、部品の形状、材料特性、コスト、設計など、あらゆるものを最適化できます。」

3ders経由

金属、予測、開発、プロセス

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