部品の製造を検討している場合、調査すべきパスとプロセスは無数にあり、それぞれに独自の利点と落とし穴があります。 金属付加製造 (AM) のような業界で働く場合、新しい技術と、鋳造、ろう付け、溶接などの従来の製造形態とを区別するのは簡単です。プロセスが大きく異なるからです。
ただし、メタル AM の世界は一枚岩ではありません。 各プリンターのソリューションを定義する多くの違いがありますが、金属 3D 印刷をブランド名が変わっても技術が同じままである業界と考えると、残念ながらそれらの違いの多くが見過ごされてしまいます。
Velo3D では、従来の AM 技術を超えた高度な金属 AM ソリューションを専門としています。 高度な AM のこの Velo3D ブランドは、従来の AM システムの弱点に基づいて構築された、次世代のハードウェアとソフトウェアの進歩の合流によって可能になりました。 それらの進歩の 3 つは、VeloXNUMXD の非接触リコーターです。
この記事では、Velo3D のリコータ技術へのアプローチが従来の AM システムとどのように異なるか、非接触リコータが何を意味するか (特に Velo3D の他の AM 技術の進歩と組み合わせた場合) を見て、部品の品質を保証します。
リコーターブレードの機能
金属 AM は、特にその粉末床融合形式であり、粉末合金を正確に溶融して緻密な基材に溶接します。 金属 3D プリンター (正確に調整された不活性雰囲気) 内で、リコーターが人間の髪の毛の直径と同じくらい薄い粉末の層を置きます。 この粉末の薄い層は、レーザーによって正確に溶融され、小さな溶融プールが形成され、冷却されて固体材料に固化します。 その後、リコーターはビルド プレーン上を層ごとに繰り返し通過し、そのたびに原料粉末が追加されます。 各層が高密度化されると、それらが融合してゼロから部品が作成されます。
リコーターがうまくいかない場所と改善方法
金属 AM プロセスでは、金属を粉末から液体に、そして高密度の固体に急速に変化させます。 短期間でかなりの進化です。
溶融プールが形成されると、ほとんどの液体と同じように機能します。 それらは、コップ一杯の水のメニスカスのようにドーム状になる傾向があります。 溶融プールが固化すると、かつては液体だったメニスカスが固体のドーム型材料になり、溶融プールのサイズによっては、かなりの固体金属の突起になる可能性があります。 もちろん、突起は、固体材料のマクロな反りからも発生する可能性があります。 これは、特定のジオメトリのサポートが不十分な場合に一般的であり、溶融プールの突出よりも大きく突出する可能性があります。
層ごとに表面を通過するリコーターは、ビルド面にほぼ密着して機能します。 繰り返しますが、おおよそ髪の毛の束の直径です。 従来の金属 AM システムでは、リコータがこれらの突起の XNUMX つに遭遇すると、その上を「飛び跳ね」、基板上に粉末の層を散布し続ける可能性があります。 この「ホップ」の近くの領域は、過剰な量の粉末を受け取る可能性が高く、レーザーが溶けるには厚すぎて、部品に多孔性が残る可能性があります。 さらに、突起の上を飛び越えると、リコーター ブレードの下側にも損傷が発生する可能性があり、将来の機能に影響を与える可能性があります。
これらのリコーターの「衝突」は、名前が示すほど劇的ではありません。 車が衝突試験の壁に衝突するように、リコーターが部品に衝突しているわけではありません。 むしろ、従来のリコーターでは対応できなかった微妙なずれであり、部品の構造に不一致や多孔性が生じる可能性があります。
Velo3D は、非接触リコーターとして知られるものの先駆者です。 ビルドプレートからブレードを少し離すことで、 Sapphire プリンターは、パウダーベッド層の高さの正確な一貫性を犠牲にすることなく、突起が形成されたときの接触のリスクを軽減します。 非接触リコーターは印刷プロセスの重要な部分ですが、Velo3D を高度な AM システムにしているのは、それを取り巻く技術です。
リコーター衝突の最悪のシナリオ
上記のような理想的とは言えないプリント シナリオ (リコーターが突起の上を飛び越えて、パーツに一貫性のない厚さや多孔性が生じる) では、心配はビルドの失敗ではありません。 パーツに欠陥があり、ビルドが失敗した場合、エンジニアはマシンを再調整して最初からやり直し、次回はより良い結果が得られることを期待できます。
本当の心配は、ビルドが完了し、結果のパーツが基本的なレベルで未検出のエラーでいっぱいになるかどうかです。 この部分は、コストのかかる後処理を経て、エンジンやその他のマシンに組み込まれ、最初から健全ではなかったために失敗する可能性があります。 これは、従来の金属 AM システムにおけるリコーター衝突の絶対的な最悪のシナリオです。 失敗したビルドではなく、失敗した部分の成功したビルドです。
Velo3D がリコーターの故障を克服する方法
Velo3D の非接触リコーターは干渉を軽減するために重要ですが、その技術が優れているのはその場でのプロセス監視です。 Velo3D内 Sapphire プリンターでは、ビルドのすべてのレイヤーが高さマッピングされ、突起を検出してオペレーターに通知します。 これにより、エンジニアは印刷の異常を迅速に検出し、是正措置を実行する独自の能力を得ることができます。
統合することにより Assure 品質保証ソフトウェアがプリンター自体に組み込まれているため、ビルド中にエラーが発生しても、見過ごされることはありません。 付加的に製造された金属の挙動は、予測が難しい場合があります。 最先端のテクノロジーでもうまくいかないことがありますが、RIGHT テクノロジーを使用すると、異常が率直に捉えられ、明示的に報告され、ユーザーにシームレスに配信されるため、迅速なトラブルシューティングと問題解決が可能になります。
Velo3D によって開拓された高度な金属 AM は、非接触リコーターなどの次世代ハードウェアとクラス最高のプロセス監視ソフトウェアの相乗効果によって可能になります。 Assure. 多くの従来の金属 AM システムでは、部品の製造方法に問題があるとは限らず、品質が保証されていないことが原因です。 Velo3D は、これらの落とし穴を回避して、何度でも高品質のビルドを保証します。
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