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粉体ベースの3Dプリンティングの6つの将来の応用

これが、粉末冶金におけるamixon®ミキサーの主な利点です。工場管理者は、その経験について報告しています。

 

充填レベルや速度に関係なく、最高の混合精度

  • amixon®縦型スパイラルミキサーは低速でも理想的な混合を迅速に行います。
  • ミキサーが部分的にしか充填されていない場合でも、混合品質は一定に保たれます。
  • 「理想的な混合品質」とは、混合時間やその他の精密混合システムに関係なく、均一な分散をさらに改善することは技術的に不可能であることを意味します。

 

長寿命と低メンテナンス

  • 重量があり頑丈な構造
  • 比較的低速
  • 短い混合時間

 

最大限のプロセス信頼性を実現する衛生的な設計

  • スパイラルミキシングツールは上部のみで支持され駆動されるため、粉体室にシャフトシールは必要ありません。
  • デッドスペースのないシャットオフバルブを含むすべてのコンポーネントは、簡単に目視でき、清掃も容易です。
  • OmgaSeal®シール付き大型点検扉により、最小限の接触圧力でも容易なメンテナンスと恒久的なガス密閉シールを保証します。
  •  

効率的な排出と汚染のないバッチ

  • Amixon®ミキサーはほぼ完全な排出を可能にし、バッチ間の二次汚染を防ぎます。

 

凝集塊分解オプションによる柔軟なプロセス適応

  • オプションとして、amixon®ミキサーにローター/ステーターシステムまたは高せん断ブレードを装備し、強力な解砕と微粉体の目的に合わせた処理を行うことができます。

3Dプリントされた金属部品は、建築、航空宇宙、医療の分野で使用されています。粉末床溶融結合法で製造された高性能部品は高価です。しかし、少量であれば、積層造形プロセスは経済的です。

粉末溶解プロセスによる複雑な部品

 

金属部品の積層造形は、複雑な形状の場合に経済的なメリットがあります。

  • 自由曲面や有機的な構造
  • 空洞、格子構造、内部チャネル（タービンブレードの冷却用など
  • トポロジー最適化された高強度かつ軽量の部品

少量の金属部品が必要な場合、金属部品の積層造形も注目されています。

  • 複製用の金型がない
  • 成形工具が非常に高価である
  • 時間が重要な要素である（修理
  • 完成部品のデジタル図面のみが利用可能である

金属粉末冶金は、金属の積層造形の技術的基礎です。 特に、噴霧、凝縮、粉砕による金属粉末の製造プロセスが含まれます。 焼結部品とは異なり、積層造形には母材は必要ありません。

粉末の準備と混合プロセス、およびそれに付随する多数のプロセスは、最終製品の品質にとって非常に重要です。

3D印刷の6つの将来の応用分野について、技術開発が進むにつれて成長していくであろう分野をご紹介いたします。

粉末冶金用のKoneSlid®ミキサー。600リットルの使用容量。非常に高速で、穏やかな混合と完全排出（最大100%）。

アディティブ・マニュファクチャリングおよび粉末冶金用のamixon®パウダーミキサー/ブレンダー

 

amixon®パウダーミキサーは、粉末冶金およびアディティブ・マニュファクチャリングの分野において、特に以下の領域で最高の品質要件を満たしています

a) レーザー溶融（LPBF - レーザー粉末床溶融結合

b) レーザー堆積溶接（DED - 指向性エネルギー堆積

  • 金属粉末に最適な混合品質：粒子の形状、サイズ、密度、流動性に関係なく均一に混合。充填レベルや混合ツールの速度に関係なく、三次元的な再配置により最適な均一性を実現。搬送および充填プロセス中の偏析を確実に防止。
  • 粉体の特性の最適化：amixon®は、すべての合金成分の均一な分散を保証します。
  • amixon®は、混合粒子のコーティング/改質が可能です（ナノ分散添加剤も可）。これにより、流動性が向上し、偏析が減少します。その結果、均一な充填密度を持つ均質な粉体層が得られます。

amixon®テストセンター（円錐形真空混合乾燥機/合成反応器付き）

amixon®ミキサー/ブレンダー/乾燥ミキサー/合成反応器

 

 

  • amixon®ミキサー/ブレンダーは、脱気、蒸発、低揮発性媒体の乾燥などの特殊な用途にも使用できます。これは、真空密閉で温度制御されたamixon®ミキサー内で行われます。その後、不活性ガスによる粉末混合物の不活性化が推奨されます。
  • 高純度合金：amixon®ミキサーはセラミックライニングを施すことができます。これにより、混合物の金属汚染を回避できます。
  • amixon®ミキサーは製薬業界の衛生基準を満たしています。厳しい添加製造プロセスに最適なプロセス信頼性と最適な粉体品質を提供します。

amixon GmbHの技術センターでは、以下の5つの特性を持つ4台のミキサー/真空乾燥機/合成反応器が利用可能です。

  • 製品と接触する部品は合金59製
  • 反応温度は最大350℃
  • 反応圧力は最大25 bar
  • 製品と接触する部品は酸化セラミックでコーティング

[Translate to 日本語:] Anwendungsfelder additiver Fertigungsverfahren

積層造形プロセスの応用分野

1. パッケージ

毎年発生する廃棄物の28%以上が容器や包装です。 3D印刷は、持続可能なパッケージの開発においてますます重要な役割を果たしています。積層造形法により、従来の包装生産方法（射出成形など）では不可能な、特に軽量な構造の作成が可能になります。保護カバーから搬送システムまで：重量を最大30%削減できます。

2. 高級品

繊細なカトラリーからカスタムメイドのジュエリーまで：3Dプリントは高級品分野でも利用されています。これは、貴金属をベースとしたカスタマイズされたデザインの製造が可能であることから、アディティブ・マニュファクチャリングに最適な市場です。これらの高級品の3Dプリントは、コンセプトの証明となり、大量生産市場における将来的な応用への道を開きます。

3. 種の保護

3Dプリント技術は、ユニークな構造を可能にします。 あらゆる用途向けの耐候性コンポーネントを迅速かつ柔軟に製造できるため、種の保護にとって大きな利点となります。

3Dプリンターで作成したサンゴ構造体を損傷した海洋のサンゴ礁に組み込むことで、その成長を促進し、面積を拡大することができます。 積層造形法により、海底に簡単に配置できる部品の製造が可能になります。 世界中のサンゴ礁保護活動家にとって、非常に興味深い構造です。

amixon®テストセンターでは、さまざまなamixon処理プラントの試験を行う絶好の機会を提供しています。

Amixon® では、常に30台以上の精密混合機をテスト用に用意しています

 

4. バッテリー

改良されたバッテリーは、未来技術の先駆けであり、粉末床溶融法も貢献しています。 ポリマー粉末床溶融法は、複雑な三次元リチウム鉄バッテリーの製造でテストされています。

 

そして、開発が進めば、3Dプリントされたバッテリーはエレクトロニクス業界にまったく新しい可能性をもたらすでしょう。現在、エレクトロニクス製品は標準的なバッテリーに合わせて設計されています。しかし将来的には、3Dプリントにより、回路基板をデバイスの構造に組み込むことが可能になるでしょう。

5. スポーツ用品

3Dプリントは、義肢装具の医療分野では以前から使用されてきました。そのため、スポーツウェアやスポーツ医療製品のメーカーが積層造形の可能性に注目しているのも驚くことではありません。

衝撃吸収性の高い靴の中敷き、通気性の良い自転車用ヘルメット、カスタムメイドのゴルフクラブなど、粉末床溶融結合法は、アスリートのパフォーマンスと健康に役立つ部品の開発に利用することができます。

必要な粉体の量は常に増加しています

 

6. 害虫駆除と疾病予防

蚊などの疾病媒介生物の個体数を監視することは、公衆衛生の保護に不可欠です。しかし、遠隔地でマラリアが蔓延し、財源が乏しい場合など、こうした取り組みには、物流面や財政面での大きな障害があります。

エセックス（英国）の感染症専門家たちは、ある実験の一環として、オープンソースの設計図を3Dプリンターで使用して蚊取りライトトラップを製造し、沼地に設置しました。このライトトラップは、最終的に、現地で使用されている従来品と同等の効果があるだけでなく、製造コストが60%削減され、重量も大幅に軽いことが証明されました。

得られた知識をもとに、科学者たちは特に遠隔地におけるベクター監視プログラムの拡大に重点的に取り組んでいます。主な目的は、感染症対策に利用できるより有効なデータを取得することです。

amixon®は、金属およびセラミックの高性能材料のための精密混合を独自に幅広い範囲で提供しています。粉末成分がマイクロ構造またはナノ構造であるかは問題ではありません。ご相談ください。喜んでアドバイスいたします。また、amixon®技術センターでの試験も実施いたします。

Gyraton®サイロミキサーは、大量の粉末バッチに対して最高の混合品質を実現します。多段階のプロセスルートにおいて、ますます重要な役割を果たしています。

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