3DEO は金属 3D プリントで鉄道業界に革命をもたらし、部品の性能と効率を向上します。

3DEO は金属 3D プリントで鉄道業界に革命をもたらし、部品の性能と効率を向上します。
この投稿は Bingdunxiong によって 2023-6-25 11:37 に最後に編集されました

2023年6月25日、アンタークティックベアは、カリフォルニアに拠点を置く金属3Dプリント会社3DEOが、純銅を自社の材料ポートフォリオに追加することに成功したと主張していることを知りました。同社はこれを重要な成果とみなしている。3DEO の金属 3D 印刷技術は、「スマート レイヤリング」と呼ばれる独自のアプローチを採用しており、金属粉末の薄い層を造形領域に吹き付け、CNC フライス盤を使用して部品の輪郭と内部の特徴に沿って加工し、最後に焼結して完全な密度の完成品を実現するからだ。


3DEOのアプリケーションエンジニアリングおよびデザイン担当ディレクターのジョナサン・コロドナー氏は、RAPID + TCT 2023展示会では、主張されている純度に疑問を呈する多くの人々に遭遇したが、記載されているデータによると、酸素含有量は0.005未満であり、これは導電性にとって重要であると述べた。

3DEO は、熱交換器などの熱管理アプリケーションに銅材料を使用します。同社は銅部品の内部形状の改善にも取り組んでおり、半導体業界で多くの応用の可能性を秘めています。さらに、電気自動車などの分野への技術応用も検討している。

△このバッフルは元々複数のパーツで構成されており、従来の製造方法では工具なしでは回転させることができませんでした。
従来の製造業では提供できない機能を統合する

同社は、3DEO の技術を適用しながら、顧客と緊密に連携して、顧客が求めるフォームファクターとフットプリントを満たすカスタマイズされたソリューションを作成していると述べている。

鉄道プロジェクトの需要
「要するに、従来の製造プロセスでは 20 週間かかるところ、当社ではその 4 分の 1 の時間、つまり 4 週間で製品を納品できるのです」と Jonathan Kolodner 氏は説明します。「当社は、従来の製造プロセスでは提供できない機能を組み込むことができる興味深い応用分野を見つけています。」


熱管理の分野では、銅はヒートパイプ用のパイプや密閉空間を作るのによく使用されます。 3DEO はこれを実現し、従来の製造プロセスでは不可能な機能を追加しながら、より低価格のソリューションを提供することができます。これは、3DEO プロセスの原理により粉末に対する制御要件がそれほど厳しくなくなり、パフォーマンスがレーザー プロセスよりもわずかに低くなるためです。

「これにより、ユニットあたりの価格を低く抑えて加工できるため、規模を拡大する必要がある場合に経済的に非常に有利になります」とコロドナー氏は付け加えた。「ロケットノズルを製造していて、必要なのが 1 つだけであれば、材料費が 2 倍になっても大きな負担にはなりません。しかし、部品を数千、あるいは数十万個も製造する必要がある場合、経済性が非常に重要になります。」

異なる金属で作られた小型バージョン
DfAM サービスを鉄道に適用する

コロドナー氏は、より大きな銅バージョンでどの程度の微細な特徴を実現できるかをテストするために、さまざまな金属で作られた小さなサンプルを見せてくれました。この小さなサンプルは、同社の技術の能力と可能性を示すことを目的としていますが、機密保持のため、現時点では銅製の 3D プリント熱交換器の具体的な詳細や外観についての写真や詳細情報を提供することはできません。これは、会社の研究開発成果がリリース前に保護され、商業上の競争上の優位性を維持できるようにするためです。

3DEO チームは最近、鉄道部門に DfAM サービスを適用しました。重工業プロジェクトの 1 つは、鉄道車両間のバリアの設計と製造でした。このプロジェクトには当初複数の部品が含まれており、ツールなしでベゼルを回転させるのに十分な抵抗力を提供できませんでした。

△3DEOはシミュレーションを使用して、既存の部品の応力分布をより深く理解し、新しい部品の組み立てを変更して力の方向を変更する方法を学びます。
コロドナー氏は、3DEO チームがクライアントと協力して、仕事を完了するための最適な付加製造プロセスを決定したデザインの構想プロセスについて説明しました。顧客は 3DEO チームに元の部品の写真とそれが列車の車両にどのように構成されるかを送信し、チームは運用上のニーズをより深く理解することができました。

次にチームは、バッフルが完全に取り外される頻度(ある場合)や、バッフルの取り付けと取り外しに必要な回転抵抗など、関連する質問をしました。顧客のニーズを深く理解することで、3DEO チームは特定のアプリケーション シナリオに合わせて設計をカスタマイズし、バッフルが安全性と運用上の要件を満たすようにすることができます。


△3Dプリントによるより高度な部品の製造
コロドナー氏は、部品の性能を向上させるために、いくつかの小さな設計変更を行った方法について説明しました。 3D プリント設計では、従来の製造では不可能な幾何学的複雑さを追加することが理にかなっています。これらの設計変更により、3DEO は均一な応力分布を実現しながら、部品の強度を最大降伏強度よりも低く更新することに成功しました。これにより、部品点数が削減され、改ざん防止機能を維持しながら設置にかかる労力が大幅に削減されます。


鉄道部品

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