パルス電気化学加工により独自の AM ポストが実現

2023年9月28日

ネットワークに共有:

次の拡張ニュース特集では、Voxel Innovations Inc のテクニカル マーケティング & セールス マネージャーである Kirk Gino Abolafia が、金属積層造形コンポーネントの後処理におけるパルス電気化学加工 (PECM) の使用について説明します。

アディティブ マニュファクチャリング技術の急激な成長は、従来のサブトラクティブ マニュファクチャリングと比較して、工程の統合/複雑なアセンブリの排除に関連する製造コストの削減や、材料の無駄の削減など、メーカーに独自の利点を提供してきました。 さらに、金属 AM の出現により、いくつかの重要なコンポーネントを含む幅広い金属部品の迅速なプロトタイピングとより迅速な設計の反復が可能になりました。 ただし、AM の需要の増加により部品の量が増加すると、この技術の小さな制限がさらに悪化します。

たとえば、重要な用途 (高温の流束や極度の応力が存在する環境) 内の部品の設計要件と材料要件の両方を考慮する場合、特定の公差や機能は AM だけでは達成できない場合があります。

これらの AM 部品の大量需要により、企業は、場合によっては品質を犠牲にして、製造コストを削減する革新的な方法を見つけることが奨励されています。 コストを削減するために、添加剤メーカーは表面仕上げ、解像度、フィーチャーサイズを犠牲にして、より高速なレーザースキャン戦略、より大きな粉末、より厚い層ラインなどを使用して生産能力を向上させています。 最終的に、これにより AM 業界では、手頃な価格で再現可能な金属部品の後処理方法のニーズが生まれました。

金属 AM 企業は、大量生産コストを削減しながら、より高い解像度と表面品質を達成できる二次加工/後処理操作を求めています。

この拡張ニュース特集では、パルス電気化学加工 (PECM) と呼ばれる独自の材料除去プロセスについて説明します。このプロセスは、金属 AM 部品の超仕上げ表面、微細な形状、および高い再現性を可能にするプロセスです。 ここでは、プロセスがどのように機能するかについて説明し、PECM が大量の金属 AM 部品の二次加工プロセスと後処理操作の両方として機能する方法について説明します。

つまり、PECM は、大量の金属部品の超仕上げ面や独特な形状を加工できる非接触、非熱の材料除去プロセスであり、金属 AM の二次加工 (または後処理操作) として機能することもできます。部品。

PECM では、摩擦や熱を利用するのではなく、電気化学を利用してワークピースの材料を溶解して目的の形状にします。 帯電した電解液が工具 (カソード) とワークピース (アノード) の間の微細なギャップ内に流れ込み、カソードへの近さに比例した速度でワークピースの材料を溶解します。

このプロセスは、次の 4 つの重要な用語を学ぶことで最もよく理解できます。

PECM は工具の摩耗が大幅に低減されるため、高い再現性が可能です。 プロセス中に熱や接触はありません。 さらに、PECM は特定の部品の導電率 (材料の硬度ではなく) のみを考慮するため、インコネルなどの強靱な合金を銅やアルミニウムと同様の速度で加工できます。

このプロセスは主に、インコネル熱交換器、ニチノール骨固定具、モリブデン X 線部品、タービンブレードなどの重要な航空宇宙および医療機器部品の機械加工に使用されます。

ただし、PECM のもう 1 つの重要な用途は、積層造形部品の後処理です。

ほとんどのアプリケーションでは、積層造形によって生成される平均肉厚、解像度、表面品質は、部品のフィット感、形状、機能に大きな影響を与えません。 ただし、耐疲労性、表面品質、公差の向上が求められる重要な環境では、AM だけでは理想的な部品を AM 機械から直接製造することはできません。 したがって、これらの機能を向上させるために、AM では通常、重要な用途に二次機械加工プロセスが必要になります。