超音波支援3 Dプリントプラットフォーム:超音波は金属部品の強度を高めるために使用することができる。金属の微細構造を変えることで、超音波はそれをより緊密にすることができ、それによって引張強度と降伏応力を高めることができる。この技術は「配向エネルギー堆積(DED)」と呼ばれる3 D印刷技術である。
超音波補助3 Dプリントプラットフォームの紹介:
超音波は金属部品の強度を高めるために使用することができる。金属の微細構造を変えることで、超音波はそれをより緊密にすることができ、それによって引張強度と降伏応力を高めることができる。この技術は「配向エネルギー堆積(DED)」と呼ばれる3 D印刷技術である。
DEB技術は航空、自動車、医療、エネルギーなどの分野で広く応用されている3 Dプリント技術である。Ti 6 Al 4 VとInconel 625を含む2種類の一般的な合金が使用されており、これらの材料は通常、航空機部品、生物力学インプラント、海洋、石油工業分野で使用されている。
超音波を使用する方法は、超音波振動を発生させることができる合金堆積表面上に集束超音波センサを到来させることである。金属が凝固する過程で、振動は顕微結晶に作用し、より緊密な構造を形成する。その結果、超音波を使用していない同じサンプルと比べて、これらの材料の引張強度と降伏応力はいずれも12%増加することが分かった。
RMIT大学のCarmeloTodaro博士は、「3 Dプリント合金の微細構造を観察すると、通常は大型で細長い結晶で構成されていることがわかります。機械的性能が低く、印刷中にクラックが発生しやすいため、エンジニアリング用途に受け入れられにくい。しかし、印刷中に超音波を用いて得られた合金の微細構造は明らかに異なっていた。合金結晶は非常に微細で等軸であり、これは印刷金属部品全体のあらゆる方向に均一に形成されていることを意味する。”
また、印刷中に超音波発生器をオンとオフにすることで、異なる領域に異なるミクロ構造を持つ単一のプロジェクトを作成することができ、この技術は「機能階層」と呼ばれています。低重量化や材料使用の低減などを考慮したオブジェクトに有用である。
超音波増強3 D印刷技術がさらに発展すれば、ステンレス鋼、アルミニウム合金、コバルト合金などの金属の強度向上に応用される可能性がある。

超音波補助3 Dプリントプラットフォーム