Thermwood、20フィート高部品対応の画期的垂直積層3Dプリントを実証

CNC工作機械メーカーThermwood Corp.（米国インディアナ州デール）は最近、特許取得済み垂直積層プリント（VLP）技術を用いた大型3Dプリントの新アプローチを実証したと報告しました。垂直積層プリントは水平面ではなく垂直面でプリントするため、従来の水平積層では実用的でないほど高い部品のプリントが可能。同社によれば、より大型のLSAM（L-Sam）システムで20フィート（約6m）超の高さの部品プリントに成功済みです。

Thermwoodによれば、LSAM大型積層システムは通常高い壁、固定テーブル、移動ガントリーを特徴とします。これらのマシンで垂直プリントが必要な場合、垂直移動テーブル上でプリントし、ステンレスベルトでメインテーブル上をスライドさせて支持します。昨年、同社は低コストLSAMシステム「MT」を発表。固定ガントリーと移動テーブルを持つため、このシステムでの垂直プリントには根本的に異なるアプローチが必要とのことです。

このアプローチでは、メインテーブル背面に固定され移動テーブル上を走行するサポート構造上でプリント。第2の5×10フィートプリントテーブルがメインテーブル背面に垂直マウントされます。部品が成長するにつれ、移動テーブルが部品をサポート構造上に引き寄せます。このアプローチで、LSAM-MTは最大5（Z軸）×10（X軸）×10フィート（Y軸）の部品プリントが可能です。

このアプローチ検証のため、Thermwoodは低温・高温熱可塑性材料両方で部品プリントを実施。最初の部品はカーボンファイバー強化ABSでプリント。この材料は室温付近で動作する産業用工具、治具、鋳造パターン、各種構造部品に最適です。

次に、Techmerブレンド25%カーボンファイバー強化PSU/PESUで高温部品をプリント成功。高温PSU/PESU部品重量は1,190ポンド（約540kg）、移動テーブルシステムの限界付近。プリント時間は16時間40分でした。

PSU、PESU、PEI等の高温処理材料で作られる部品は、圧力と真空を用いたオートクレーブで高温動作する金型・工具に典型的に使用されます。Thermwoodは、二次コーティングなしで航空宇宙基準の真空保持大型部品プリント能力があることを強調し、これがさらなる価値を生むとしています。

MTとより大型のLSAMシステム両方で、同一マシン上でプリントとトリミングが可能。部品を高速プリント後、冷却してから最終形状・寸法へ機械加工します。

より大型のLSAMマシンでは、理論上50,000ポンド（約22.7トン）までの部品を垂直プリント可能で、実用的な重量制限はありません。VLP搭載マシンは最大40フィート（約12m）長まで建造・納入実績があります。

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