ブリストル大学、3Dプリント部品の品質を監視するレーザーセンサー技術を開発

ブリストル大学、3Dプリント部品の品質を監視するレーザーセンサー技術を開発
この投稿は Bingdunxiong によって 2024-4-26 11:34 に最後に編集されました

2024年4月26日、アンタークティックベアは、英国ブリストル大学が、研究者らがレーザーセンサーを通じて部品の形状や材料の微細構造に関する詳細な情報を取得し、設計と製造プロセスの最適化に役立つ公式を導き出したと発表したことを知りました。現時点では、このようなコンポーネントの品質を評価するための商業的に実現可能なセンシング技術や関連するイメージングアルゴリズムは存在しません。金属 3D プリント部品が産業安全基準と品質基準を満たすことができれば、製造業界に大きな商業的利点をもたらすでしょう。

△この研究は、「局所的に異方性の不均質な媒体における超音波せん断波の伝播をモデル化する確率的アプローチ」というタイトルで、Waves in Random and Complex Media 誌に掲載されました(ポータル)
同大学の工学数学・技術学部の学部長アンソニー・マルホランド教授は、この技術の重要な進歩は超音波アレイセンサーの使用であると述べた。このセンサーは本質的には、例えば子宮内の赤ちゃんの画像を作成するために医療用画像診断で使用されているセンサーと同じものである。しかし、新しいレーザーベースのセンサーは材料との接触を必要としません。

△ 特定の平面における弾性せん断波の運動とそれに伴う変位ベクトルおよび減速面方向の模式図
マルホランド教授は次のように語った。「レーザーベースの超音波アレイの使用は、感知への潜在的なアプローチの1つであり、私たちは数学的モデリングを使用して、現場での配備に向けたそのような装置の設計に役立てています。」

研究チームは、層状の(3Dプリントされた)金属材料を通る超音波伝播の物理学を組み込み、製造された各部品間のばらつきを考慮した数学モデルを作成しました。

△溶接部で金属が冷却されると、結晶構造が伸び、温度勾配の方向に沿って整列します。電子後方散乱回折 (EBSD) を使用した破壊測定のための材料特性評価の概略図。数式は、超音波レーザーに関連する設計パラメータと特定の材料の特性から構成されています。出力は、コンポーネントの機械的完全性を評価するためにセンサーが生成する情報の量を測定するものです。入力パラメータを変更することで、情報コンテンツを最大化できます。

マルホランド教授は次のように説明しました。「その後、私たちは業界のパートナーと協力して、製造段階でこれらの安全上重要な部品の機械的完全性を評価する方法を開発することができます。これにより、まったく新しい設計(3D プリントを最大限に活用)、より高速でコスト効率の高い製造プロセス、そして英国の製造業にとっての大きな商業的および経済的利点が実現する可能性があります。」


チームは現在、これらの発見を活用して、実験協力者がレーザーベースの超音波アレイを設計および構築するのを支援することを計画しています。センサーはロボットアームに取り付けられ、制御された付加製造環境の現場で展開および適用されます。彼らは、センサーによって生成されたデータの情報コンテンツを最大限に活用し、カスタマイズされた画像化アルゴリズムを作成して、業界パートナーが提供するコンポーネントの内部の断層画像を生成します。次に、生成された断層画像の品質を評価するために破壊的な手段が使用されます。

マルホランド教授は次のように述べた。「航空宇宙産業で見られるような安全上重要な部品の製造に3Dプリント技術を導入すれば、英国の産業に大きな商業的利点がもたらされるでしょう。これらの部品の機械的完全性を評価する方法がないことが、安全上重要な部品を製造するための3Dプリント技術の開発における大きな障害となっています。」全体として、この研究では、新しいレーザーベースのセンサーの使用をシミュレートする数学モデルを確立しました。このモデルは、この問題の解決策を提供し、センサーの設計と展開を加速するのに役立ちます。



3Dプリント部品、品質監視、研究、レーザー

<<:  CCTVは、2024年中関村フォーラム年次総会に4Dプリンターが登場したと報じた。

>>:  バイオ3Dプリント肝小葉モデル、ミンスインテリジェントマニュファクチャリングが清華長庚記念病院の肝臓研究を支援

推薦する

チップ上のラボ、3D プリントは何を実現したのでしょうか?

チップ上の研究所 - マイクロ流体チップ技術 (マイクロ流体) は、サンプルの準備、反応、分離、検出...

CRPテクノロジーのウィンドフォーム複合材が月面ミッションの部品開発に貢献

この投稿は Coco Bear によって 2023-11-23 21:17 に最後に編集されました。...

積層造形(AC)のリーダーであるICONが、3Dプリント住宅の新たな章をリード

2024 年 7 月、Antarctic Bear は、大手付加的建設 (AC) 企業である IC...

高度な製造アプリケーション向けのデジタル光学エンジンとソリューション

世界の製造業の状況を分析すると、製造業は大きな調整に直面していると考えられます。新世代の情報技術と製...

MITの研究者が完全3Dプリントのエレクトロスプレースラスターを開発

Antarctic Bear の紹介:エレクトロスプレー スラスタは、電界を使用して高速の小さな液...

新技術:フリーフォーム 3D プリント

TCT 展示会で、Antarctic Bear は Arburg Company の新しい Web...

開始価格:525元、FDM 3Dプリンターが裁判所によって競売にかけられた

2022年9月29日、南極熊が3Dプリントの入札情報を確認していたところ、広西チワン族自治区南寧市...

米軍は500万ドルのUltimaker S5 3Dプリンターを購入しました。何をしたいのでしょうか?

2021年11月12日、Antarctic Bearは、3Dプリンター小売業者のMatterHac...

実用情報 | 我が国の3Dプリント産業と職業教育に関する分析レポート

もうすぐ9月になり、新学期が始まります。大学に進学する学生の皆さんは大学生活の準備はできていますか?...

長沙の学生が国内初の金属製3Dプリントレーシングカーを製作

長沙理工大学には「理工人」のグループがあり、彼らは独自の研究開発を行い、独自の資金を調達し、残業して...

MIT、新たな3Dプリント材料の発見を加速する新たなAIツールを開発

出典: cnBeta.COMカスタマイズされた医療機器から手頃な価格の住宅まで、あらゆるものを作成す...

3Dプリントチタンインテリア+3Dエンボス加工表面!シトロエンの新しい車はすごくかっこいい

3D プリント技術が自動車メーカーの間でますます普及するにつれ、上の写真にある DS Automo...

SPEE3D、最大2,000kgの部品を製造できる新型TitanSPEE3Dコールドジェット3Dプリンターを発売

2024年6月11日、Antarctic Bearは、オーストラリアの金属3DプリンターメーカーS...

コンベアベルト3DプリンターOne Proは、無制限の長さのオブジェクトを構築でき、予算を40%節約できます

2022年9月13日、ドイツのスタートアップ企業iFactory3Dは、革新的な新しいコンベアベル...