電子レンジから3Dプリントされた金属部品? Virtual Foundry が新しい手法を発表

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金属フィラメントのメーカーである The Virtual Foundry は、部品の脱脂および焼結の新しい方法である合金から 3D プリントする溶融フィラメント製造 (FFF) を導入しました。

まだ開発段階にある The Virtual Foundry の金属マイクロ波焼結技術では、窯や炉の代わりに市販のマイクロ波を使用して、るつぼ内のプリントを繰り返し加熱します。 これまでのところ、同社独自のアルミニウム 6061 フィラメットでのみテストされていますが、このプロセスは近いうちにメーカーに金属部品の脱脂と焼結のより高速かつ低コストの手段を提供できると考えられています。

「当初から、私たちの探求は金属 3D プリンティングを民主化することでした」と、The Virtual Foundry の CEO である Bradley Woods 氏は述べています。 「金属 3D プリント用のマイクロ波焼結プロセスの出現は、この運動の勢いに大きな変化をもたらしました。」

金属 3D プリンティングの民主化

金属 3D プリンティングをより利用しやすくするために設立された Virtual Foundry は、Filamet 3D プリンティング材料を使用して溶融フィラメント製造 (FFF) 分野に実用的な合金を導入した最初の企業の 1 つです。 これらのそれぞれは、任意のオープン マテリアル FFF システムを使用して合金注入部品に印刷でき、その後、キルンを利用して完全に緻密な金属オブジェクトに後処理できます。

Virtual Foundry の Filamet シリーズには、銅や鉄からステンレス鋼 316L やインコネル 718 材料まで、あらゆる材料が含まれており、そのすべてが高密度で焼結できます。 同社はポートフォリオの他の場所で、Virtual Foundry Metal 3D プリンターと 3 台の Virtual Foundry 焼結キルンも販売していますが、そのオープンな哲学に従って、同社の材料はほとんどの脱バインダーおよび焼結装置にも使用できます。

実際、同社は NASA、三菱、米国エネルギー省などと協力して自社技術の応用を推進しており、その技術は自動車、航空宇宙、軍事、教育分野で注目を集め続けています。

同社はまた、材料ポートフォリオの構築を続けており、今年初めにタングステンベースの放射線遮蔽フィラメントであるRapid 3DShield Tungstenを発売しました。 同様に、The Virtual Foundry は最近、FFF 金属 3D プリンティング評価キットを導入しました。これには、新しい金属 3D プリンティングの導入者がサンプルを作成してから、焼結と出荷のためにサンプルを会社に送り返すために必要なものがすべて含まれています。

金属マイクロ波焼結技術

バインダー ジェット 3D プリンター ユーザーならすでにご存じのとおり、バインダーで強化された部品は、最終用途に入る前に脱脂および焼結プロセスを経る必要があります。 現在、これには、るつぼ内の耐火安定器の中にプリントを埋め込み、それを炉または窯の中に入れ、結合剤が燃え尽きるまで加熱することが一般的です。

従来のワークフローでは金属 3D プリント部品の後処理を高い再現性で行うことができますが、The Virtual Foundry は現在、よりアクセスしやすい新しいアプローチの開発を開始しています。 同社の技術は、窯に頼るのではなく、発熱体が装填されたるつぼ内に封入された部品を電子レンジに挿入するものです。

炭化ケイ素で裏打ちされた標準的な耐火材料で作られたこれらの「マイクロ波窯」は、ホットポケットの周りのボール紙スリーブのように機能するように設計されています。 ユーザーがマイクロ波を校正し、マイクロ波が到達できる温度を理解したら、るつぼを加熱するためにそれを導入することができ、その炭化ケイ素含有量が内部の部品に熱エネルギーを効果的に集中させると、The Virtual Foundry は述べています。

同社はこの技術がまだ実験段階にあることについてオープンにしていたが、初期テストを奨励した結果を共有した。 これまでのところ、改造家の「Highball」は 600W の電子レンジのベンチマークに成功し、その技術をアルミニウム部品の後処理に使用してさまざまな程度の成功を収めています。 エンジニアの最後のビデオの時点で、おそらく集熱装置のサイズが原因で、対処が必要な「重大なホットスポット」がいくつか残っているが、技術は進歩しているようだと述べた。

ハイボール社がアルミニウムの加工に成功したことも重要である。なぜなら、この合金は酸素と反応するため、伝統的に焼結炭素の使用や、焼結中に特定のガスの導入を必要とするからである。 研究開発をさらに進めれば、酸化を考慮する必要なく、チタンなどの他の困難な反応性合金の加工にマイクロ波焼結を使用できる可能性があるとエンジニアは述べています。

The Virtual Foundry が金属マイクロ波焼結技術で進めている進歩の詳細については、読者は Highball の YouTube チャンネルにアクセスしてください。

FFF 3D プリンティングでの金属の採用

The Virtual Foundry は FFF 3D プリンティングのイノベーターであり続けていますが、この分野で活動している唯一の企業ではありません。 2022年6月に発売されたUltimakerのメタル拡張キットは、プロセス効率を最大化し、ワークフローのボトルネックを取り除くためのソフトウェア、機能、知識をUltimaker S5ユーザーに提供するように設計されています。

Fuselab のような金属 FFF 3D プリンティングの新参企業も市場に参入しており、同社は 2021 年後半に FL300M 3D プリンターを発表しました。このユニットは特許取得済みのロータリー押出機を備えており、フィラメントの破損や押出し不足のリスクを最小限に抑えると言われています。フィラメントとノズルの駆動システムの間の接触点。

昨年、BASF の Ultrafuse 材料は MakerBot および XYZprinting システムでも認定されました。 この動きは、METHOD ユーザーと PartPro300 xT ユーザーが、それぞれ Ultrafuse 316L ステンレス鋼と PET/PAHT CF15 を処理できるようになることを意味します。

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注目の画像は、金属マイクロ波焼結試験サンプルを示しています。 写真はハイボールより。

Paul は歴史とジャーナリズムを卒業し、テクノロジー ニュースの最新スクープを見つけることに情熱を持っています。