3Dプリントの効率と品質を向上させる積層造形における重要なブレークスルー

3Dプリントの効率と品質を向上させる積層造形における重要なブレークスルー
出典: CEAM

積層造形(3Dプリント)技術の急速な発展により、生産効率の向上、成形品質の向上、製造コストの削減が業界で話題になっています。最近、当研究所はこの分野で大きな進歩を遂げ、業界の発展に新たな推進力をもたらしました。


厚い層厚で発生しやすい未融合や気孔欠陥の問題を解決するために、チームはプロセスを最適化し、90μmの層厚条件下で高密度(99.98%)で高熱伝導性の金型鋼材料の製造を実現しました。この成果は、低コスト、高効率、欠陥のない金型 3D プリント製造を実現するための重要な参考資料となります。関連する研究成果は、「Optics & Laser Technology」(第171巻、2024年4月、110378)に、「より大きな層厚処理による付加製造金型鋼のシングルトラック調査:トラック形態、溶融池特性および欠陥」というタイトルで掲載されています。この研究は修士課程の学生であるXu Yongchang氏が共著者であり、准研究員のLi Xiangwei氏と准教授のLiao Bokai氏が責任著者であった。


さらに、研究チームは独自の接合法とそれに続く熱処理により、高強度で可塑性に優れたH13-AM40バイメタル構造の製造に成功しました。関連する研究成果は、「レーザー選択溶融バイメタル構造の微細構造と機械的特性に関する研究」というタイトルで学術誌「China Laser」に掲載されました。共同で指導を受けた修士課程の学生である張思源が第一著者であり、准研究員の李向偉と張涛教授が共同責任著者である。


さらに、高強度アルミニウム合金は印刷中に割れやすいという問題に対処するため、研究所の積層造形チームは、新しいタイプのHf改質Al-Zn-Mg-Cu合金を開発し、割れのない高密度の高強度アルミニウム合金の製造を実現しました。研究成果は、「積層造形法で製造されたAl-Zn-Mg-Cu-Hf合金の欠陥、緻密化、微細構造の進化に関する研究」というタイトルで、Journal of Alloys and Compounds(第973巻、2024年2月5日、172939)に掲載されました。この研究は、修士課程の学生であるShi Pengju氏が筆頭著者となり、准研究員のLi Xiangwei氏、助教授のJiang Aoke氏、教授のLong Yu氏が共同責任著者として主導した。


上記3つの研究を支援するプロジェクトは、広東省の主要基礎・応用基礎プロジェクト「高性能金属付加製造材料とプロセスに関する応用基礎研究」(プロジェクト番号:2020B0301030001)です。このプロジェクトは、同研究所の張樹燕所長が主導し、北京航空航天大学の王華明院士チーム、東莞理工大学の張立娟教授チーム、香港大学の閻青雲院士チームと連携して、金属積層造形材料とプロセス技術における重要な問題に共同で取り組んでいます。


これらの研究成果により、生産効率の向上だけでなく、部品の性能や品質の向上も図ることができます。これは、高性能、高精度、高信頼性の部品に対する需要が高まっている航空宇宙、自動車製造、バイオメディカルなどの業界にとって大きな意義を持つことになります。私たちの研究は、積層造形技術自体の開発を前進させるだけでなく、これらの業界に新たなソリューションを提供します。

当社は今後も協力と技術革新にオープンであり、付加製造技術の研究開発を推進し、常に新たな技術の可能性を模索し、業界に革新と改革をもたらしていきます。当社は、国内外の同業他社や業界パートナーと緊密に協力し、3D プリント技術の新たな章を共同で切り開くことを楽しみにしています。

金属

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