Phase3D: 金属 3D プリントの欠陥を非破壊で検出し、高効率かつ高品質を実現!

Phase3D: 金属 3D プリントの欠陥を非破壊で検出し、高効率かつ高品質を実現!
Phase3D は、金属積層造形用の光学モニタリング ソフトウェアを開発するスタートアップ企業です。この革新的なソリューションは、印刷の欠陥が発生するとすぐにそれを特定し、生産性やパフォーマンスの低下を防ぐのに役立ちます。 Phase3D は現在、米国エネルギー省の支援と監督を受けているアルゴンヌ国立研究所と協力し、地球温暖化の防止と製造プロセスの脱炭素化を目的とした金属 3D プリントの利用を検討しています。さらに、彼らは、特に航空宇宙や防衛などの要求の厳しい分野において、金属 3D プリント部品が直面する可能性のある認証の課題を調査しています。



使用される AM プロセスに関係なく、プリンターは最終製品の品質、表面、機能、パフォーマンスに重大な影響を与える可能性のある印刷欠陥に遭遇する可能性があります。しかし、テクノロジーの継続的な発展により、これらの課題を克服するのに役立つさまざまなソリューションが生まれました。多くの場合、ソフトウェア ツールは設計段階または製造プロセス中に使用され、問題をリアルタイムで監視および修正します。これらの最先端ソリューションの 1 つが Phase3D です。これは、構造化光技術を使用して、特に金属付加製造プロセスにおいて、あらゆる 3D プリント部品の非破壊評価を可能にします。


△ 3DプリンターにインストールされたPhase3Dソリューション

つまり、Phase3D が使用する構造化光は、堆積された各層の高さを測定し、欠陥を迅速に検出し、必要に応じて生産を停止できるようにします。このソリューションは現在、ExOne マシンや EOS M290 プリンターなどの粉末床溶融結合および粉末接合プロセスと互換性があります。 「3D プリントでは、何万もの層があり、層の厚さは人間の髪の毛の幅の 5 分の 1 ほどになることもあります」と Phase3D の創設者兼 CEO である Niall O'Dowd 博士は述べています。「画像やプロセスの相対的な熱を使用して欠陥を見つけるのではなく、Phase3D は層の高さをチェックする信頼性の高い検査システムを開発しました。この検査データは、標準が成熟するにつれて重要になります。」



欠陥が検出され、3D で表示されます。他のソリューションでは、調整が必要な内容を正確に把握せずに、2D でのみ表示されます。 Phase 3D の Project finge を使用して、実際の 3D 環境で 3D プリント中の状況を検出します。

● 実際の単位で定量化されたリアルタイムのインテリジェント データ: 印刷の失敗がいつどこで発生したかをリアルタイムで把握し、実際の正確な測定によってその修正方法を正確に把握できます。

●あらゆるサイズのプリンターに接続可能な非破壊テスト:専用のモジュール式構造化光技術を使用して、非破壊評価を通じて 3D プリントを測定します。あらゆるサイズのプリンターを接続し、リアルタイムのインテリジェント データのパワーを活用して、速度、精度、効率性を高め、検査の効率を向上させます。

●Phase3D は、アルゴンヌ国立研究所の主任材料研究者である Xuan Zhang 氏と緊密に協力して、ソリューションの有効性をテストしています。この研究では、技術者が厳格な安全基準を遵守しながら金属印刷プロセスに故意に欠陥を導入し、提案された解決策が機能するかどうかを判定しました。 Phase3D は、厳格なテストを通じて技術を改良し、金属 3D プリント向けの信頼性の高い高品質の監視ソリューションを提供することを目指しています


△ニール・オダウド博士と張玄

ニール・オダウド博士は次のように結論づけている。「ランダム構造では、わずか数十ミクロンの大きさの孔が印刷されることがあります。欠陥検出がなければ、プリンターは印刷プロセスに変動や異常があるかどうかを知ることができません。この研究では、20~200ミクロンの欠陥を意図的に導入し、検出技術をテストしました。」2つのパートナーは生産部品の認証にも取り組んでいますが、使用した方法については明らかにしていません。

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