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。

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。
2024年6月2日、アンタークティックベアは、トルコのオンドクズマイス大学の研究チームが、適応型スライシングと可変バインダー量アルゴリズムを使用してバインダー噴射プロセスを最適化する革新的な方法を開発したことを知りました。
△自己組織化バインダージェッティング3Dプリンター 2023年に、研究者らは「バインダージェッティングにおける適応型スライシング法と可変バインダー量アルゴリズムの使用」と題する論文で初めて関連研究を発表し、この方法を使用してバインダージェット部品の層数を38%削減しながら、均一にスライスされた部品に匹敵する表面粗さと密度を実現することに成功した方法を詳しく説明しました。
画像は、アダプティブ スライシングと VBAA を使用して生成されたインペラと 3D Phil (Matterhackers ベンチマーク モデル) を示しています。写真のグラフィックは、さまざまな層の厚さを示しています。
現在、産業工学部の博士研究員であるハサン・バシュ氏が率いる研究チームが、このバインダージェッティングの革新に基づいた2番目の論文を発表しました。 2 番目の研究論文も、Journal of Rapid Prototyping に掲載されており、「タグチメソッドを使用したバインダー ジェッティングにおけるアダプティブ スライシングの有効利用と画像処理による表面粗さ測定」というタイトルが付けられています。

この研究では、研究者らはさらに「タグチメソッドを使用して表面粗さを最適化し、適応型スライシングによって生産速度をさらに向上」させ、産業用バインダージェッティングマシンでこの方法を実証したとバシュ氏は述べた。
タグチメソッドは、設計と開発に重点を置き、製造製品の品質と効率を向上させることを目的とした統計的アプローチです。トルコの研究者たちは、このアプローチを適用することで、層の厚さとバインダーの飽和度を最適化しながら、適応型スライシングと可変バインダー量アルゴリズム (VBAA) を引き続き使用することができました。 VBAA は、使用されるバインダーの量が層の厚さに対応することを保証するため、アダプティブ スライシングを実現可能にする上で重要な役割を果たします。これがないと、薄い層に接着剤が多すぎると表面粗さが増し、厚い層に接着剤が少なすぎると部品の構造が弱くなる可能性があります。
研究チームによる初の研究結果が2023年に発表された。
研究チームは、9つの異なる条件下で27個のサンプルを印刷しました。グリーンプリントされた各サンプルは慎重に測定され、その後 1,500 °C で 2 時間焼結されました。焼結後、サンプルの表面粗さと密度をテストし、最適な印刷条件を決定しました。最終的に、チームは、最適な VBAA 条件は層の厚さが 180 ~ 250 µm、飽和度が 50% であることを発見しました。
△今回研究チームが発表した研究成果 この発見をもとに、研究者らはアダプティブ・スライシング技術を用いて別のテストサンプルを3Dプリントした。 「テストサンプルは、適応型(180〜250µm)、薄層(180µm)、厚層(250µm)の3つのセクションに分割され、パラメータが決定されました」とチームは書いています。 「適応型スライスサンプルと薄層サンプルの粗さの値は同様であり、厚層サンプルよりも優れていました。適応型サンプルの層数は薄層サンプルと比較して12.31%減少しましたが、同様の結果が得られました。」
最終的には、アダプティブ スライシングを使用してバインダー ジェッティング プロセスの層数を減らしながら、表面品質と密度の点で同等の結果を達成することで、エンド ユーザーは品質を損なうことなく印刷プロセスを高速化できるようになります。したがって、この研究はバインダー ジェッティングを採用する企業にとって有益であり、プロセスを生産アプリケーションにより適したものにする可能性があります。
接着剤噴射

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