Formnext 2024展示会リリース: SEAMテクノロジーが経済的で効率的な大判建築3Dプリントを支援

この投稿は warrior bear によって 2024-11-18 19:19 に最後に編集されました。

2024年11月18日、南極熊は、SEAM研究センターの研究者がスクリュー押し出し積層造形（SEAM）技術の最新の応用を発表し、建設分野への応用に重点を置いたことを知りました。
この開発の中心となるのは、ファサードモジュール、フェンス、ゲートなどの用途向けの大型プラスチック部品を製造できる印刷システムである Epic3D ポータルプリンターです。この技術は、連続堆積プロセスと強化構造を使用して、屋外建築用途向けにカスタマイズされた耐久性と耐候性に優れたコンポーネントを提供します。
フラウンホーファー工作機械・成形技術研究所（IWU）は、Wirth & Co. GmbH と協力して、この方法を使用して、耐火性、紫外線耐性、耐候性基準を満たす大型ファサード要素を製造しています。研究チームによると、SEAM テクノロジーは、小型ビルドプラットフォームの制限や、低速で高価なフィラメントベースのプロセスへの依存など、積層製造における長年の課題に対処します。 SEAM はペレットを印刷材料として使用することで、カスタムコンポーネントをより迅速かつコスト効率よく製造できます。
Fraunhofer IWU は、Formnext2024 見本市で SEAM テクノロジーの最新の開発成果を展示する予定です。持続可能な繊維プラスチック複合材料部門の責任者であるマーティン・カウシュ博士が率いる研究チームは、メトロム社と共同で、ホール11.0のブースE38とホール11.0のブースC29で研究成果を発表します。
参加者は、ファサード製造を含む建設業界に粒子ベースの 3D プリントをどのように適用できるか、またそれが業界を変革する可能性について検討する機会を得ます。
「私たちは、洗練されたデザインを手頃な価格で実現しています」とカウシュ博士は言います。「もちろん、ファサードの個別のデザインは、従来の製造方法でも実現できます。しかし、SEAM のようなプロセスによってのみ、コスト効率よくこれを実現できます。」
△新型ポータルプリンターEpic3Dは大型部品の積層造形を可能にします。画像提供：Fraunhofer IWU
SEAM テクノロジーのカスタマイズ性と汎用性<br /> カスタマイズは SEAM の大きな利点であり、特に会社のロゴなど、複雑なテクスチャやユニークな形状を持つファサード要素を作成する場合に便利です。このプロセスでは、改良された押し出しスクリューを使用して、粒子を溶かし、ビルドプラットフォーム上に層ごとに堆積させます。
繊維積層や成形プロセスなどの従来の方法とは異なり、SEAM では金型が不要なので、コストと製造時間が削減されます。あらかじめ着色された材料を使用できるため、追加のコーティング手順も不要になり、プロセス全体が合理化されます。
Metrom および 1A Technologies と共同で開発された 3 つのシステムにより、SEAM の応用可能性が拡大しました。これらのシステムには、Epic3D、METROM P1410、SEAMHex が含まれます。その中でも、Epic3D は、2m x 1.7m のビルドプラットフォームをサポートし、大規模な制作に対応できる能力が際立っています。さらに、METROM P1410 は、フライス加工などの加工ステップを統合することでさらなる汎用性を提供し、アプリケーションの可能性を広げます。
最後に、SEAMHex は、高いダイナミクスと動作の柔軟性を提供し、優れた位置決めとパス精度を保証する独自の 6 軸平行運動学システムを備えています。この設計により、移動質量が軽減され、優れた位置決めとパス精度が確保され、中型部品の信頼性と効率性に優れた生産が可能になります。これらのシステムを組み合わせることで、精度と適応性を高め、幅広い製造ニーズに対応できます。
Wirth & Co. GmbH のマネージングディレクターである Florian Stöckel 氏は、建築アプリケーション向けの SEAM プロセスを強化するために Fraunhofer IWU との連携が重要であると強調しました。彼は、Epic3D ポータルプリンターがファサードアーキテクチャの新しいデザインの可能性を実現する上で重要な役割を果たすと説明しています。
シュトッケル氏は、このコラボレーションはデザイン、材料、3Dプリントプロセス自体を含むさまざまな側面の最適化に重点を置くと述べた。彼はまた、Epic3D システムへの投資は、付加製造を建築部品の製造により適したものにするための一歩であると強調しました。
△SEAM研究センター：Epic3D（左下）、METROM P1410（中央）、SEAMHex。写真提供：Fraunhofer IWU
建築研究のフロンティアを広げる<br /> SEAM に加えて、他の研究でも建設における積層造形技術の継続的な発展が強調されています。注目すべき例の 1 つは、マサチューセッツ工科大学 (MIT) と Evenline の研究者による、ガラス 3D プリントを使用した連結石積みユニットの作成の実現可能性の調査です。 Springer Nature に掲載されたこの研究では、ガラスの付加製造が従来の方法と比較して設計の柔軟性を高め、ツールのコストを削減できることを強調しています。
△壁式構造ガラス製造ユニット。写真提供：MIT
MIT チームは、G3DP3 プリンターを使用してモジュール式の石積みユニットを開発し、完全中空、プリント鋳造、完全印刷の 3 つの製造方法をテストしました。結果から、強度と表面精度はさまざまであり、完全に中空のセルが最高の構造性能を提供することが示されました。研究チームによれば、この研究は、リサイクル可能で持続可能な建設におけるガラス付加製造の可能性を浮き彫りにしているが、大規模な応用にはさらなる改良が必要である。
さらに、バージニア大学 (UVA) の研究者たちは、グラフェンナノプレート (GNP) を石灰石焼成粘土 (LC2) に組み込むことで、持続可能な 3D プリントされたセメントベースの複合材料を開発しました。オスマン・オズブルット教授が率いるこの研究では、構造の完全性と環境性能が向上し、わずか 0.05% の GNP で圧縮強度が 23% 増加し、印刷性も向上しました。
ライフサイクル評価では、従来のセメントベースの混合物と比較して、温室効果ガスの排出量が 31% 削減されることが示されました。バージニア州交通研究委員会と共同で実施されているこのプロジェクトは、グラフェン強化LC2を持続可能な建設、特に交通インフラのための有望な材料として位置付けています。

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