清華大学のリン・フェン教授チームによるレビュー:電子ビーム粉末床融合積層造形法と中国におけるその発展

清華大学のリン・フェン教授チームによるレビュー:電子ビーム粉末床融合積層造形法と中国におけるその発展
出典:スペシャルキャスティング

電子ビーム粉末床溶融結合法 (EB-PBF) は、低応力と高効率で知られています。清華大学が2004年にEB-PBFの研究を開始して以来、中国はEB-PBF装置の商用化を実現し、シミュレーション、電子ビームと粉末の相互作用、難加工材料の成形なども研究してきました。この記事では、過去 30 年間の国内外における EB-PBF 技術の研究開発の進捗状況をレビューし、中国における EB-PBF の開発に焦点を当て、新しい技術を探求し、将来の発展についての洞察を提供します。


付加製造(AM)は、その誕生以来、製造業界に革命をもたらした極めて重要なイノベーションであると考えられています。過去 30 年間に積層造形が進化するにつれ、中国は重要なマイルストーンを達成し、関連する機械や製品の導入と輸出において世界の主要なプレーヤーになりました。近年、EB-PBF技術は、非常に有望な金属積層造形法として、技術的な困難を克服しながら徐々に産業化に向けて進んでおり、航空宇宙や医療機器などの業界で広く利用され、金属材料の加工・成形の重要な手段の一つとなっている。この技術は大きな進歩を遂げていますが、成形精度の向上、成形サイズの拡大、表面品質の向上、加工安定性の向上など、依然として課題が残っています。

最近、清華大学の林鋒教授のチームは、電子ビーム粉末床融合積層造形法と中国におけるその発展についてレビューし、積層造形ジャーナル「Additive Manufacturing Frontiers」に「電子ビーム粉末床融合積層造形法:中国におけるその発展と包括的なレビュー」と題する論文を発表しました。クリックすると原文が表示されます。



今後、EB-PBF 業界の科学研究および商業応用における主要な研究分野は次のとおりです。(1) マルチガンアレイスキャンにより EB-PBF の成形サイズと効率を向上させながら、スケーラビリティを向上させる。(2) 電子銃の加速電圧を高め、ビームスポット精度を向上させ、電子銃の寿命を延ばす。(3) 人工知能やビッグデータなどの技術を導入して、EB-PBF 装置の統合とインテリジェンスを向上させ、製造コストを削減する。(4) シミュレーション予測モデルを使用してシミュレーション結果と部品の性能をリンクさせ、材料とプロセスの開発を加速する。(5) EB-PBF 専用の粉末を開発し、粉末の再利用回数の基準を確立して成形品質を確保する。(6) より多くの理論的研究を通じて、積層造形部品の微細構造と性能の関係をより深く理解する。(7) 成形精度と効率を向上させるために、金属の積層材料と切削材料のハイブリッド製造方法を探る。







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