ASTMは、現場モニタリング技術が3Dプリントの効率、信頼性、コスト効率の向上を推進していると述べている。

この投稿は Bingdunxiong によって 2023-6-16 14:08 に最後に編集されました

2023年6月16日、Antarctic Bearは、世界標準化団体ASTM Internationalが積層造形の現場監視に関する技術準備レポートを発表したことを知りました。この詳細なレポートは、ASTM Additive Manufacturing Center of Excellence (AM CoE) が企画し、NASA と America Makes が後援したもので、2022 年 6 月に開催された一連のワークショップの結果をまとめたものです。

△ASTMが現場技術準備のための戦略的ガイダンスを発表（ポータル）
インサイチュ積層造形とは、3D プリント技術を現場での生産・製造に直接適用するプロセスを指します。このレポートでは、インサイチュー積層造形における技術的な問題に対処し、さまざまな業界での導入を加速するための推奨事項を提案しています。このレポートでは、航空宇宙、医療、自動車などの分野におけるインサイチュ付加製造の可能性を示すケーススタディも詳しく説明しています。

「このレポートは、包括的な状況評価、詳細なワークショップ分析、対象を絞った専門家へのインタビュー、専門家からの批判的なコメントの結果であり、業界が活用できる洞察に富んだ価値の高いリソースを作成するために慎重にまとめられています」と、ASTM のグローバル先進製造プログラムプレジデントのモフセンセイフィ博士は述べています。「これらの戦略的洞察は、ASTM とそのメンバーが既存の標準間のギャップを埋め、この分野で標準化の革新を推進するための指針にもなります。」

△セミナーの技術担当者
現場監視技術により品質管理と欠陥検出が可能

これらのテクノロジーはプロセス制御において重要な役割を果たし、製造された部品が必要な品質基準を満たすことを保証します。さらに、現場でのモニタリングにより潜在的な欠陥を早期に検出することで、不良部品の製造を防ぐことができます。

現場モニタリングにはさまざまな技術が含まれますが、その中でも熱モニタリングは推奨される方法の 1 つです。熱モニタリングでは、ビルドプレート、溶融材料、および周囲の環境の温度を測定します。このデータを使用して、ビルドプロセス中に温度を調整し、欠陥の原因となる可能性のあるホットスポットを検出できます。

次は光学モニタリングです。カメラを使用してビルドの進行状況を観察し、潜在的な欠陥を検出します。さらに、生産部品のサイズや形状も測定できます。もう一つの技術は超音波モニタリングで、これは超音波を使用して溶融材料の特性を評価します。このデータはプロセス制御に役立ち、潜在的な欠陥を特定するのに役立ちます。

適切な in-situ モニタリングテクノロジの選択は、特定の 3D プリント製造プロセスとモニタリング要件によって異なります。たとえば、3D 印刷プロセスが温度に非常に敏感な場合は、熱モニタリングが適切なオプションとなる可能性があります。一方、プロセスに複雑な形状の製造が含まれる場合は、光学モニタリングがより適している可能性があります。

America Makes のテクニカルディレクターである Brandon Ribic 博士は、次のように述べています。「このチームがまとめた戦略ガイドは、今後何年にもわたって積層造形コミュニティのメンバーにとって役立つリソースとなるでしょう。データと調査結果は、コンセンサスを促進するためのコラボレーションの優れた例を示しています。監視、データのデジタル化、分析方法を通じて、3D プリントの認定機能を向上させる方法を提供します。」

△2022年6月開催ワークショップ参加者
3Dプリント製造における現場モニタリング技術の課題と解決策

セミナーでは、学界、産業界、政府の専門家が集まり、3D プリント製造における現場モニタリング技術の最新の進歩について情報交換し、共有しました。参加者は全員一致で、この分野が多くの重要なギャップと課題に直面していることを認識しました。

最初の課題は、現場でのモニタリング技術に関する標準化された手法が欠如していることでした。統一された標準がないため、さまざまな技術の比較や、さまざまなソースからのデータの互換性が制限されます。もう 1 つの課題は、さまざまな AM プロセスと材料にわたる技術パフォーマンスをその場で監視するためのデータが限られていることです。データが不足しているため、これらの技術の有効性を評価し、特定のアプリケーションに最適なオプションを選択することが困難になります。

さらに、現場監視技術にはコストの高さに関連する問題もあり、中小企業による導入の障壁となる可能性があります。さらに、これらのテクノロジーはインストールと操作が複雑であることが多く、専門知識とトレーニングが必要になります。

△ASTM は 1898 年に設立されました。これらの課題を考慮して、レポートではいくつかの解決策も強調しています。まず、現場でのモニタリング技術に特化した標準を開発することの重要性を強調します。これらの標準は、さまざまなテクノロジーを比較し、さまざまなソースからのデータの互換性を確保するのに役立ちます。第二に、この報告書は、さまざまな AM プロセスと材料の現場モニタリング技術のパフォーマンスに関連するデータの収集を拡大することの重要性を強調しています。これにより、これらの技術に対する理解が深まり、全体的な有効性が向上します。

もう一つの重要な領域は、コスト面に対処する必要があることです。現場モニタリング技術に関連するコストを削減することで、中小企業にとってこれらの技術へのアクセス性を高めることができます。同時に、インストールと操作のプロセスを簡素化することで、ユーザーの使いやすさが向上し、専門的なトレーニングと知識の必要性が最小限に抑えられます。

これらの課題にもかかわらず、積層造形分野における現場モニタリング技術への関心は高まっています。 ASTMは、これらの技術が進歩し続けるにつれて、付加製造は大きな進歩を遂げ、効率、信頼性、費用対効果が向上すると期待されていると述べた。

ASTMは、現場モニタリング技術が3Dプリントの効率、信頼性、コスト効率の向上を推進していると述べている。

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