3Dプリント製造基準の現在の障害

南極のクマの紹介: 3D プリント技術は産業分野でますます使用されていますが、認証基準とプロセスには依然としていくつかの課題があります。 TWI の先端技術プログラムリーダーであるアマンダ・アリソン氏は、認証フレームワークは付加製造製品の品質と安全性を確保する上で不可欠であるが、現時点ではいくつかの障壁があると指摘しました。

TWI は、一流の独立研究技術組織として、1946 年以来、エンジニアリング、材料、接合技術に関する知識と保証を提供してきました。 TWI は、英国で初めてロイドレジスターからステンレス鋼 3D プリント積層造形施設として認定された組織であり、積層造形認証プロセスの障壁を深く理解しています。

同団体は、過去10年間、認証、資格、標準化の枠組みの開発は比較的少なく、技術と業界の準備の低さから、それらの開発は優先されなかったと述べた。しかし、技術が発展し、より多くの部品が製造され使用されるようになると、AM 製品の品質と安全性を確保するプレッシャーが高まり、これらのフレームワークに重点を置き、開発する必要性がさらに高まります。

2015 年、TWI とロイドレジスターは、エネルギーおよびオフショア分野で使用する金属積層造形部品の認証を調査する共同業界プロジェクトを立ち上げました。コラボレーションの一環として、TWI は多くの業界会員組織と協力して、積層造形法を使用して製造されたデモンストレーター部品のテストと認証を行っています。このプロセスを通じて、TWI は、レーザー粉末床溶融、電子ビーム、レーザー指向性エネルギー堆積、ワイヤベースおよびアークベースの AM など、業界関連の AM プロセスに関する一連の認定ガイダンスノートを確立しました。

2020年、TWIはロイドレジスターから積層造形施設の認定を取得しました。
3Dプリント認証の基準と障壁

「標準規格の制定により、業界が 3D プリントを採用しやすくなった一方で、一部の方面では依然としてこの技術に対する信頼が欠けています」とアリソン氏は語ります。「これは、3D プリントが変革をもたらす技術であり、急速に進化しているため、不確実性が生じる可能性があるためです。また、3D プリント用部品の認定スケジュールに関する厳格な規制も不足しています。しかし、強力な標準規格カタログを確立することで、積層造形を使用する人が誰であっても、この技術の使用に対する信頼が高まり、プロセスと手順を実装するための標準化されたアプローチを確立できます。」

アリソン氏はさらにこう続けた。「国際標準委員会が協力する例も増えており、これは重複の排除とリソースの最大化に役立っています。積層造形は複数の産業分野にわたる多数の関係者が関与する非常に大きな分野であるため、これは特に重要です。近年、専門知識と知識を組み合わせてアプローチを調整する手法が急速に成長しており、私はそれを推奨しています。」

アリソン氏は、2009 年に最初の AM 標準を発行した ASTM と、AM プロセスの標準の開発で重要な役割を果たしてきた ISO 委員会の取り組みを指摘しています。しかし、わずかな設計の違いしかない可能性のある部品の重複テストを回避する必要性、さまざまな AM システムの認定をサポートできる標準を開発する必要性、デジタル認定と認証の実装の問題など、いくつかの障壁とギャップが残っています。

△今年7月、ASTMインターナショナルはPBFマルエージング鋼の新しい規格を制定した。
「3D プリント部品の認証にかかるコストは非常に高く、特に既存の業界標準に関連付けながら積層造形標準と認証の世界をナビゲートしようとすると、困難なプロセスになることがあります」とアリソン氏は説明します。「また、部品が経るすべてのプロセスステップを確実に追跡し、手順に準拠するように進行状況を監視および制御するために、デジタルワークフローを開発して使用することが、施設認証にとって非常に重要だと私は考えています。」

AM フレームワークの認知度は高まり続けていますが、AM バリューチェーンに沿ったさまざまなステップと考慮事項を理解するには、時間と教育が必要です。「付加製造に投資する場合、認証は最後に来ることが多い」とアリソン氏は言う。

「これはさらなる問題を引き起こす可能性があります」とアリソン氏は説明します。「私にとって、認証は設計段階から始まります。組織は最初から認証要件を検討する必要があります。認証は AM プロセスチェーンに大きな影響を与える可能性があるからです。」

全体として、アリソン氏は、AM の採用が加速し、部品の量が増加し、分散製造の可能性が実現するにつれて、これらの野心をサポートするためのフレームワークを導入する必要があることを強調したいと考えていました。統一された認証基準を開発することで、積層造形技術に対する業界の信頼が高まり、製品の品質と安全性が確保されます。

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