EOSとORNLが協力して金属3Dプリントの品質管理を向上

この投稿は Bingdunxiong によって 2022-8-6 11:40 に最後に編集されました

Antarctic Bear の紹介: ドイツの粉末床溶融結合法 (PBF) のオリジナル機器メーカーである EOS は、オークリッジ国立研究所 (ORNL) で研究プロジェクトを実施するために、米国エネルギー省と新しい共同研究開発契約 (CRADA) を締結しました。この契約に基づき、オークリッジ研究所にEOS M290 3Dプリンターが設置される。この研究では、デバイスとEOSTATE EOS溶融プール監視ソフトウェアを使用して、金属3Dプリントの品質管理を改善することに焦点を当てます。

△EOSと米国エネルギー省は、金属3Dプリントの品質管理を向上させるための新たな研究開発協力協定（CRADA）を締結した。
「3D プリントが大量生産に普及するにつれ、品質を確保する必要性が高まっています。この技術の最大の強みの 1 つは、部品を層ごとに製造するプロセスであることです。品質管理プロセスを改善し、異常が検出されたときにビルドをリアルタイムで調整できれば、企業は時間と労力を節約し、全体的な品質管理を向上させることができます」と、EOS の Ankit Saharan 博士は述べています。 ”

「現場データと冶金試験を相関させる能力をうまく実証できれば、3Dプリンティングのパラダイムを大きく変え、さまざまな高付加価値産業向けに部品を大規模に製造する技術の採用が可能になるだろう」とORNLの堆積科学技術主任研究員ライアン・デホフ氏は述べた。

△ パナマシティ海軍水上戦闘センター付加製造研究所所長のチャック・セルフ氏は、EOS M290 金属レーザー焼結プリンターの使用を準備しています。米国の最近の他の研究助成金と同様に、このプロジェクトの研究の焦点は欠陥検出です。 ORNL は、EOSTATE ソフトウェアを使用して CT スキャンで構築後の欠陥を分析します。このデータは溶融プールの排出物と組み合わされ、ビルド、特性評価、認定、全体的な品質と再現性の向上に役立ちます。

金属3Dプリントの競争が激化
EOSの元投資家であるZeissは、3Dプリントの品質（QA）にさらに関心を示しています。 Velo3D の LBF マシンは、溶融プールの監視機能が優れていることもあり、高いパフォーマンスを発揮します。一方、別の産業計測機器メーカーであるニコンが、製造会社Morf3Dの経営権を取得した。 AddUp、SLM、およびほぼすべての PBF 企業は、品質 QA、監視、および最適化テクノロジの開発に重点を置いています。

これらの粉末床溶融結合装置メーカーがさらに多くのレーザー装置を導入するにつれて、それらの動作原理はより複雑になるでしょう。さらに、業界はより品質に依存するコンポーネントと重要なアプリケーションへと移行しています。この種の作業は、産業化された 3D プリンティングの将来にとって重要です。業界は、エラーを減らし、部品の品質を向上させるためにプロセスを改善する必要があります。同じ業界の競合他社が増え、他の製造技術との競争が激化する中、プロセスでは 3D 印刷技術を継続的に更新するだけでなく、中核的な競争上の優位性の 1 つとして安定した印刷品質を維持する必要があります。

したがって、これは EOS 社の開発プロセスにおける良いプロジェクト機会であると思われます。同時に、ORNL が米国の多くの秘密プロジェクトの主要パートナーとして、外国企業との協力を試みていることも注目に値する。これには、Siemens、AddUp、Xerox、Ingersoll などの企業とのさまざまなコラボレーションが含まれます。

△EOS M290金属3Dプリンターで製作したランチャーエンジン1号ロケットインジェクター
さらなる品質管理研究<br /> 近年、人工知能と機械学習による品質管理システムの台頭は 3D プリント業界の特徴となっており、製造業者にコストのかかる製品欠陥を回避しながら規模を拡大する手段を提供し始めています。 Authentise は、2020 年から Addiguru の現場監視機能を備えた製造実行システム (MES) により、PrintRite3D の代替品を提供しています。

△オークリッジ国立研究所などの研究者らが独自のリアルタイム監視アルゴリズムを開発。Antarctic Bearは、2021年にオークリッジ国立研究所の研究者らも新型の人工知能駆動型金属3Dプリント監視ソフトウェアを開発したことを知った。「ペレグリン」と呼ばれるこのアルゴリズムは、部品の生産プロセスをコスト効率よく追跡するようにプログラムされている。研究チームは、さらに開発を進めれば、自己修正型機械の品質管理手法としても使えるようになると述べている。

マテリアルジェッティングの分野では、ローレンス・リバモア国立研究所のチームが独自の 3D プリント診断ツールを考案しました。エンジニアのアプローチは、高速カメラ監視のより安価な代替手段として開発され、生産中に部品の品質を保証できるように一度に 1 つのシステムパラメータを最適化することに重点が置かれました。

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