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3Dプリンターと積層造形

3Dプリンターと積層造形

高品質の部品を確実に生産していくには、3Dプリンターおよび積層造形のすべての段階での温度の監視と調整が重要です。 Optrisは、金属加工・温度測定用に最適化した赤外線温度センサーと3つの短波長IRカメラをセットにしてご提供しています。 短波赤外線カメラは、溶融層全体の温度を簡単に監視し、最も高温になっている領域の温度データを追跡できるため、特定箇所を狙って計測する必要がありません。そのため積層造形の温度監視にますます人気が高まっています。 Optris IRカメラは現在、生産収率と製品品質の両方を向上させるための不可欠なツールとして、多くの積層造形アプリケーションで使用されています。

 

レーザー金属蒸着(LMD)

レーザー金属蒸着(LMD)

レーザー金属蒸着は、レーザービームを使用して金属基板上に溶融金属の層を形成する積層製造プロセスです。金属粉は、ノズルを介して継続的に溶融層に運ばれます。 温度測定用のセンサーは、レーザーやその反射の高エネルギー密度に耐える必要があります。ほとんどの場合、1064nmで動作する固体レーザー、または場合によってはCO2レーザー(10.6 µm)が使用されます。ビームの熱分布は、溶接品質を左右します。こういった状況下で、PI 05Mのようなカメラは、特定の領域温度のみを測定する定点高温計と比較して、作業工程のほとんどの情報を提供してくれます。

推奨する機器:

サーマルカメラ - optris PI 05M、またはoptris PI 1M

 

選択的レーザー溶融(SLM)

選択的レーザー溶融(SLM)

選択的レーザー溶融は、高出力密度レーザーを介して金属粉末を溶融および融合するために開発された積層造形技術です。設計された3Dパーツの本体は、各層の金属粉末を選択的に溶融および再凝固して構築されます。造形物の土台をわずかに下げ、新しい粉末層を堆積させます。

粉末床は通常、粉末の溶融温度に到達するために必要なエネルギーを減らすため、予熱が加えられます。均一な金属構造を持つ物体をうまく製造するには、均等な熱分布が必要かつ重要です。Optris IR カメラ、中でもPI 640iは粉末床の温度を測定できます。これは、マシンの状態が良好か不良かを問わず、重要な情報です。さらに、レーザー溶融での特定の領域は、PI05Mなどの短波長カメラで測定できます。

推奨する機器:

レーザー出力:optris PI05M

粉末床:PI / Xi /高温計LT

 

クラッディング/ワイヤーアーク積層造形(WAAM)

クラッディング/ワイヤーアーク積層造形(WAAM)

ワイヤーアーク積層造形は、次の2つの工程を組み合わせたものです。ガスメタルアーク溶接および積層造形。金属ワイヤは、電気アークを使用して溶融され、目的の3D形状になるまで層ごとに堆積されます。前の層の熱が次の層の形状に影響を与える可能性があります。クラッディング工程中の温度監視と熱分布の情報により、溶接工程の品質が保証されます。

推奨する機器:

サーマルカメラ - optris PI 05M

 

溶融フィラメント製造(FFF / FDM)

溶融フィラメント製造(FFF / FDM)

溶融フィラメント製造は、フィラメントを融合して固体部品を製造する積層造形の一種です。これは、溶融材料を層ごとに押し出し堆積させ、物体を構築していく工程であり、炭素繊維複合材料を頻繁に使用します。造形物の土台を少しだけ持ち上げ、フィラメントの新しい層を堆積させます。優れた3Dプリント製品の1つの問題は、土台の熱分布です。不均一な温度分布は、特に大規模な造形物の場合、望ましくない収縮が発生する可能性があります。フィラメントがまだ動いている場合、押出機のノズルを測定すると、機能自体の動作状態が把握でき、フィラメントの流れが安定して均一になるように押出機の温度を制御することもできます。

推奨する機器:

サーマルカメラ - optris PI640iまたはPyrometer LT

 

フィラメント

フィラメント

フィラメントは、溶融フィラメント製造を行う3Dプリンターで使用される特殊な印刷材料です。通常は、リールに長さ100メートルの連続した細いプラスチック糸を巻き取り、製造されます。熱押出の工程によりフィラメントの原材料が変わりますが、熱可塑性プラスチックまたは金属が使われます。

 

推奨する機器:

サーマルカメラ - optris PI640iまたはPyrometer LT