Purdue大学とThermwoodが先進LSAMラボを開設：複合熱可塑性積層造形で連携

Purdue大学複合材製造シミュレーションセンター（CMSC、インディアナ州ウェストラファイエット）とThermwood Corp.（インディアナ州デイル）が、大規模複合熱可塑性積層造形（AM）に関する産業資金研究を行う大規模積層造形（LSAM）ラボラトリーを設立することで合意しました。

新施設は、Purdueのインディアナ製造研究所（Purdue Research Park内、ウェストラファイエット）に設立され、Purdue CMSCスタッフが配置・運営します。新施設の正式名称は「Purdue大学Thermwood LSAM研究ラボラトリー」です。

新ラボラトリーには、LSAM 105（テン・ファイブ）大型積層プリンターと対応する5軸LSAM積層トリマー、多様なサポートシステムが装備されます。Thermwoodによると、この設置は最大5×10×4フィート高さの複雑形状を、最大100ポンド/時のプリントレートでプリント・トリミング可能。LSAMプリンターの商用最大プリント温度は通常450℃に制限されますが、このシステムはAMで通常使用されない材料イノベーション実験のため、さらに高温でのテストを可能にするよう改良されています。

「この取り組みは大規模積層プリントの全体品質向上だけでなく、層を融着させて均質構造にする基本プロセスの知識と理解も深めるはずです」とThermwoodの創業者・会長・CEO Ken Susnjara氏は述べています。

新ラボラトリーにLSAMシステムを設置する研究組織Purdue CMSCのエグゼクティブディレクターDr. R. Byron Pipes氏によると、「押出堆積複合材積層造形は、ユニークな性能とジャストインタイム可用性を持つテーラーメイド製品の開発に貢献する主要なイノベーションです。」

Purdueは産業界と提携し、多様な産業用途への大規模AM採用を強化・促進・拡大するサービスを提供する計画です。また、ポリマーサプライヤーと協力し、配合改良と高品質大型プリント部品製造に必要な理想的加工パラメータ決定を行う予定です。

このタイプの協業は、この新興技術の異なる側面をそれぞれ専門とする多様な組織を結びつけ、参加者単独では決して達成できない結果を生み出すことがよくあります。PurdueとThermwoodの両者は、この協業の成果に自信を持っています。

Purdue CMSCについて

工学部とPurdue Polytechnicの複合材製造シミュレーションセンター（CMSC）は、インディアナ製造研究所ビル内にある30,000平方フィート施設です。CMSCは複合材製造の教員専門家、博士号エンジニアのプロフェッショナルスタッフ、サポートスタッフ、航空宇宙工学、化学工学、材料工学の各スクールおよびPolytechnicの航空技術学部の博士・修士・学士課程研究学生で構成されます。

IMIでは、複合材製造プロセス研究、複合材料特性評価、複合材製造と性能におけるデジタルツインコンセプトの開発・検証に不可欠なシミュレーションソフトウェア検証のための包括的なラボラトリーセットが利用可能。重点専門分野には、押出堆積AM、連続繊維システムの複合材オートクレーブ加工、不連続繊維複合材の圧縮・射出成形、プリプレグ含浸、注入成形、シート成形、複雑金型成形、ハイブリッド連続/不連続繊維システムが含まれます。ワークフローシミュレーションは、これら製造プロセスのエンドツーエンドデジタルツイン提供のために開発中。それにより、製造情報に基づく性能予測が直接的な成果として得られます。

2020年10月、Dassault Systèmesとの協力で、Purdueは先進複合材における3DEXPERIENCE教育卓越センターも設立しました。