このケーススタディでは、超高周波がどのような形状においてデパウダリングに違いをもたらすかをご紹介します。
紹介
過去10年間、自動脱粉は主に自動回転とターゲット振動の組み合わせとして理解されてきました。現在も同様ですが、SolukonはSFM-AT350-E脱粉システムの発売により、超音波励起を用いた振動オプションを追加しました。本ケーススタディでは、Justairtech社のフラクタルヒートエクスチェンジャーに対する超音波脱粉プロセスを紹介します。
この会社は、空気を冷媒として利用する持続可能で高効率な冷却システムを開発・提供しており、主にデータセンターや産業用冷却を対象としています。本ユースケースの部品であるフラクタルヒートエクスチェンジャーは同社の中核技術で、空気を冷媒として利用することで従来システムの4～5倍の効率を実現しています。また、電力消費を削減し天然冷媒を使用することで、冷却を気候変動から切り離すことを目指しています。
適用およびデパウダリングプロセスに関する主なデータ
| ビルドプレート寸法（W x D x H） | 350 x 350 x 350 mm |
| 部品製造に使用されたプリンター | EOS M 400-4 |
| 材料 | EOS ステンレス鋼 316L |
| 用途 | フラクタル熱交換器 |
| 構造 / 表面 | 複雑な内部形状 - 水平方向に長く狭いチャネルが多数あり、開口部はさまざまな形状 - ベース全体に広がり、約半分の高さ（100～150 mm）に非常に小さな隙間（0.5 × 0.5 mm）の垂直グリッドがある |
| 内部構造の最小径 | 0.5 x 0.5 mm |
| 自動デパウダリング時間 | 337分 |
| デパウダリングシステム | 超音波励振を備えたSolukon SFM-AT350-E |
| 使用モード | 自動モード + 手動モード |
脱粉プロセス
SFM-AT350-Eで超音波脱粉を行う前に予備清掃が実施されました。1回目と2回目の清掃の間に部品は通常の室内空気にさらされ、残留粉末が湿気と反応し脱粉がさらに難しくなりました。SFM-AT350-Eで空気圧バイブレータや高周波ノッカーを使用せず、永久的な超音波励起で処理を実施し、強力なブラストガンも併用しました。自動モードでは旋回角度60°～220°、回転・旋回速度10°/s、各位置で5秒待機し、強い粉末の流れが確認されました。総337分の超音波脱粉で予備清掃にもかかわらず1.9 kg以上のステンレス粉末が除去され、熱交換器は完全に脱粉されました。
このユースケースの結果は何ですか？
この事例は、超音波励起が細長いチャネルの脱粉において大きな効果を発揮することを明確に示しています。従来の振動やノッキングによる予備清掃と比較して、はるかに多くの粉末が除去されました。SFM-AT350-Eを使用した超音波洗浄は、Solukonの包括的な産業用脱粉ツールボックスにおける強力な手段の1つですが、励起方法の選択は依然として部品の形状に大きく依存します。
Justairtechは粉末除去テストからどのような結論を導きましたか？
「今回の粉末除去テストは、極めてアクセスが困難な部品内部領域に詰まった粉末（当社の場合は1.9kg以上）であっても、自動的に除去できることを印象的に証明しました。熱交換器の目標重量との比較からも、Solukonによる本テストは非常に成功しており、現在この部品は完全に粉末が除去された状態であることが分かります。これは必要なプロセス信頼性を提供するだけでなく、積層造形部品の産業量産への信頼をさらに強化するものです。」
– Philipp Komurka、製品開発・技術責任者、Additive Components & Testing
