ワイヤ＋アーク積層造形によるアルミ外装支持部材の実現可能性調査
WAAM(Wire Arc Additive Manufacturing)の適用先としてアルミ外装支持部に着目した。外装支持部材に求められる(a)大型サイズ、(b)美観、(c)構造性能の実現可能性を確認するため、製造テストと静的加力試験を実施した。製造テストより、高さ方向のフィードバック制御、パーツ分割した造形と一体化、除去加工プロセスが大型部材製造に有効であること、美観向上にはブラスト処理とアルマイト処理が有効であることを確認した。静的加力試験より、造形物の変位や表面ひずみはFEM(Finite Element Method)解析で概ね評価できることを確認した。以上より、WAAM の適用・表面処理・FEM 解析を行うことで要求される構造性能を満足するアルミ外装支持部材は実現可能であることが示された。
Feasibility Study of Aluminum Exterior Members by Wire Arc Additive Manufacturing
This study focuses on the application of Wire Arc Additive Manufacturing (WAAM) for aluminum exterior members. To assess the feasibility of meeting the requirements for aluminum exterior members, namely (a) large size, (b) aesthetics, and (c) structural performance, fabrication tests and a static loading test were conducted. The fabrication tests revealed that feedback control in the height direction, segmented fabrication and assembly, and subtractive process are effective for achieving large-sized components. Furthermore, blasting and anodizing processes were found to enhance aesthetics. The static loading test demonstrated that the displacement and surface strain of the fabricated components can be generally evaluated using FEM (Finite Element Method) analysis. These findings demonstrate that by employing WAAM, surface treatment, and FEM analysis, it is possible to realize aluminum exterior members that meet the required structural performance.
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