2021年12月28日火曜日

ASTM規格のAMカテゴリー8種

ASTM F2793-12A standard [2]を確認すると、AM技術は1種増えて8種になっている。新しく追加されたものは「Cold Spray」である。これは、加圧開放された窒素ガスをさらに加熱膨張させ超音速ガス流を作り、そのガス流に乗せた粉末を基板上に衝突させて融射積層させるものである。8種を意訳した表を下記に載せる。 

『表を増補しました。2022/02/19 勝手に11種類にしました』 最新の表を見る

【珈琲ブレイ句】2020.3のJIS B 9441は7種なので、AMは、規格化が追い付かないほどマウスイヤーで進化しているということです。さらに、今後、この規格に追加される技術がひとつあります。それは、「3D Screen Printing:スクリーン印刷光重合法」です。材料押出のようであり、シート積層のようでもあり光重合を利用している新しい技術で、Indirect(マルチステッププロセス)の脱脂・焼結を行うので、MIM-Like AMの仲間でもあります。実際に実用的な装置も登場しているので、近い将来にはAMカテゴリーが9種になると思います。

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2021年12月26日日曜日

精度に関係する用語を学び直して図示化した

昔々石川薫先生から教わった品質の程度を表す用語は、精度、精密さ、正確さ、であったが。最近のJISを観ると「真度」やら「精確さ」の新入り用語がある。このややこしい日本語は、どうやら、ISO5725-1(1994)の翻訳が起源のようだ。素直に学び直すために図示してみた。


【珈琲ブレイ句】ちなみに石川薫先生の教えは、このJISにそのまま反映されているので良かったです。でも発音が同じ「セイカクサ」の「正確さ」と「精確さ」は、未来永劫、混同されそうです。


JISにMetal AMのMEXが無い件

 TRAFAMと日本規格協会によりAM(付加製造)の用語と基本概念のJIS B 9441(2020)が発表されている。流石、最先端のAM技術を牛耳るTRAFAMがまとめたものだけあってとても勉強になる。Sinter based AM(MIM Like AM)は、「マルチステップ付加製造」の分類になるそうで、これは海外文献にある「Indirect」と同じ分類であろう。・・・しかし最後の付図を観ると・・Metal AMのMEX(FFF,FPF,FDM)を説明するフローが抜けていることに気がついた。そこで勝手に 「図B.5 金属材料、セラミックス材料及び複合材料に対するマルチステップ付加製造プロセス原理の概要」にMEXのフローがあったらこんな感じ?という図を作ってみた(下図)。本家のJISは無料で参照できる。



2021年12月7日火曜日

UAM(Ultorasonic AM:超音波積層造形)を掘り下げる

金属シート(金属箔)を敷いて超音波で圧接する。その直後エンドミルで形状加工をして、それを繰り返す。金属は、アルミ、銅、ステンレス、チタンなど。長所は、溶射、焼結、拡散温度より作業温度が低い。異種金属のラミネート材を製造できる。仕上げはエンドミル加工なので精度が高い。短所:積層方向の強度が不安。オーバーハング形状が造りにくい。

YouTube by Fabrisonic3D

【珈琲ブレイ句】 シート積層造形としては、30年前に国内から紙プリンターを使った積層造形装置が発表されていましたが、これは金属シートを超音波で圧接する技術で驚きです。UAMプロセスはDawn White氏が発明し1999年に商用UAM装置が販売されています。結構古い技術だったんですね。今、金属AMのブームから再評価されている。

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2021年12月4日土曜日

【備忘録】Metal AM 略語集(まとめ2021)

 Metal AMの進化は日進月歩。論文やレポートによって微妙に語彙・略語が異なるので、ここにまとめて更新・追加していくことにしました。(日本語訳は意訳しているものあります)更新2022/02/17 Mold Jetを追加

MIM(Metal Injection Molding:金属射出成形、金属粉末射出成形

MIM(Metal Powder Injection Molding:金属粉末射出成形)

AM(Additive Manufacturing:付加製造)

【Indirect : Multi-step process】

Sinter based Metal AM(焼結をする金属付加製造)

*MIM Like AM(MIMに近い材料を使う金属付加製造)

*ME(Material Extrusion:材料押出法)

*MEX(Material Extrusion:材料押出法)

*FFF(Fused Filament Fabrication:フィラメント溶融積層法) 

*FDM®(Fused Deposition Modeling:溶融積層法

*FPF(Fused Pellet Fabrication:ペレット溶融積層法)

BJT (Binder Jetting:結合剤噴射法、バインダー噴射法 ) 

        BJ (Binder Jetting:結合剤噴射法、バインダー噴射法 ) 

        CMF(Cold Metal Fusion:バインダーコート粉末レーザー積層法、溶剤噴射積層法

注) VPP(Vat Photo Polymerization:液槽光重合法) 

        注) SLA(Stereolitography:液槽光重合法)

    注)セラミック粉末は実用化、金属粉末は上面光照射式で実用化あり

LMM(Lithography-based Metal Manufacturing :リソグラフ金属積層法) 「Incus社」

3D Screen Printing:スクリーン印刷光重合法

  *Mold Jet:型をWAXで造形しながら金属ペーストを型に充填造形

【Direct : Single-step process

PBF (Powder bed fusion:粉末床溶融結合法)

LPBF(Laser Beam Powder bed fusion:レーザービーム粉末床溶融結合法)

SLM(Selective laser melting:選択的レーザー溶融法)

        SLS(Selective laser sintering:選択的レーザー焼結法)

EPBF(Electron Beam Powder bed fusion:電子ビーム粉末床溶融結合法)

EBM(Electron Beam Melting:電子ビーム溶融法)

DED(Directed Energy Deposition:指向性エネルギー堆積法)

LBAM(Laser Beam Melting AM:レーザービーム溶融法)

        LENS(Laser Engineered Net Shaping:レーザービーム溶融法

   EBAM®(Electron Beam Melting AM:電子ビーム溶融法)

        PAW(Plasma arc welding:プラズマアーク溶解法)

   WAAM(Wire Arc AM:ワイヤーアーク付加製造)

        RPDTM(Rapid Plasma Deposition:ワイヤーアーク溶接法)

MJT(Material Jetting:材料噴射法)「Xjet:液体ナノ金属粉末噴射」

CSAM(Cold spray AM:コールドスプレー超音速粉末堆積法)

SHL(Sheet Lamination :シート積層法)

LOM(Laminated Object Manufacturing:ラミネート積層造形法)

  UAM(Ultorasonic AM:超音波積層造形法)

        UC(Ultrasonic Consolidation:超音波圧密造形法)

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