ORNL は、更新されたスライシングソフトウェア Slicer 2 により、大型 3D 印刷機能をさらに向上しました。

2024年7月1日、アンタークティックベアは、米国エネルギー省オークリッジ国立研究所（ORNL）の研究者が、大型3Dプリントのスライスの効率と精度を向上させるように設計された更新されたソフトウェアをリリースしたことを知りました。「Slicer 2」と呼ばれるスライスソフトウェアは、金属や複合材料で作られた大型物体への3Dプリント技術の利用拡大に貢献するだろう。陸上および水上車両や、再利用可能な宇宙船コンポーネントを含む航空宇宙アプリケーションなど、家屋サイズまたはそれ以上の大きさの物体も可能です。

△ ORNL Slicer 2 のスクリーンショットは、風力タービンブレードの金型を印刷するための 45 度のツールパスを示しています。この更新されたソフトウェアは、最適化されたスライスアルゴリズムと大規模なデータセットを処理する機能により、印刷プロセスの効率と信頼性を大幅に向上させます。研究チームは、新しいソフトウェアの適用により印刷エラーや無駄が大幅に削減され、時間と資源を節約できると強調した。

「3D プリントされたオブジェクトの品質は、機械の動きを制御するツールパスの精度と複雑さに直接関係しています」と、ORNL の研究者 Alex Roschli 氏は述べています。「ORNL Slicer 2 ソフトウェアは、さまざまな種類の 3D プリンターと直接インターフェイスして統合プラットフォームを作成し、センサーと通信して印刷精度を向上させます。」

△球体で表された積層造形プロセス全体。CAD設計、ワイヤーフレームメッシュ作成、ツールパス生成、3Dプリントプロセスを表示
更新されたSlicer 2 LFAMソフトウェア

スライスソフトウェアは、コンピュータ支援設計 (CAD) デジタルモデルをスライスと呼ばれる一連の 2 次元レイヤーに変換します。プリントヘッドのパスや速度など、各スライスの印刷パラメータを計算し、その情報を CNC コンピュータ言語で保存します。コンピュータファイルには、3D プリンターが正確な 3 次元画像を作成するための指示が含まれています。

研究者らは、個々の部品、層、領域の内部構造、形状、温度、その他のパラメータを制御するために、500 を超える設定を備えた ORNL の Slicer 2 を設計しました。さらに、シミュレーションソフトウェアに接続して、複雑な積層造形プロセスにおける熱と応力の関係をシミュレートすることもできます。このソフトウェアは、ペレット化熱可塑性プラスチック、フィラメント状熱可塑性プラスチック、熱硬化性プラスチック、コンクリート、レーザーワイヤ溶接、MIG 溶接、吹き付け粉末指向性エネルギー堆積積層造形システムをサポートします。

△大規模3Dプリント技術の模式図
「この接続性により、機械の指示が改善され、積層造形プロセスの信頼性と再現性が向上します」とロシュリ氏は語ります。「このソフトウェアにより、積層造形メーカーは従来の加工方法よりも少ない機械と低コストで大型の工場部品を製造できるようになります。」

ORNL スライサー 2 の研究は、ORNL にある米国エネルギー省の製造デモンストレーション施設で実施されました。 MDF は、DOE の先端材料および製造技術局の支援を受け、ORNL と連携して米国の製造業における革新と変革を推進する全国的な共同同盟です。 ORNL Slicer 2 は、GitHub で入手可能なオープンソースのコンピュータプログラムであり、すでに 50 社を超える機器メーカー、産業エンドユーザー、大学で使用されています。

UT-Battelle は、米国における物理科学の基礎研究の最大の支援機関である DOE の科学局のために ORNL を管理しています。

ORNL は、更新されたスライシングソフトウェア Slicer 2 により、大型 3D 印刷機能をさらに向上しました。

研究者らは、バインダー噴射プロセスを最適化するために適応型スライス法とバインダー投与アルゴリズムを開発しました。

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