相変化材料を使用したカスタム・フィラメントをヒートシンク開発に活用【3devo】

世界でトップランクの航空宇宙工学の大学である、エンブリー・リドル航空大学の機械工学科では、高性能・ハイパフォーマンスな乗り物やシステムなどの開発に力を入れています。

現在では、電気自動車に使われるバッテリー冷却システムを、より軽量な3Dプリント製のヒートシンクに置き換える方法を開発中です。

その開発において、機械工学科のチームは2018年に3devoのフィラメント・エクストルーダーを導入。既存のフィラメントより質の良いものを使用するために、このフィラメント・エクストルーダーで樹脂と相変化材料（PCM）を混合したオリジナル・フィラメントを作製して、優れた開発を目指しています。

課題

エンブリー・リドル航空大学の機械工学科の研究チームは、電気自動車に使用されている従来のバッテリー冷却システムを、相変化材料（PCM）を使用した、より軽量のヒートシンクに置き換えようとしていました。しかしながら、PCMでは、なかなか求める形状にすることができないことが問題でした。

そこで、チームはPCMと樹脂を混ぜてフィラメントを作り、3Dプリントすることでこの問題を解決することにしました。フィラメント作製には、大手メーカーの作製機を使用しましたが、20%のPCMしか混合できなかった上に、チームの求める品質やフィラメント直径に実現することができませんでした。

ソリューション

研究チームがマシンに求めていたのは、一般的でない材料を使いながらも、高品質かつ適切な直径のフィラメントを作製できること、様々な異なる材料を使用できること、また、低価格でコンパクトであることでした。

これらの点を考慮してチームが選んだのは、3devoのフィラメントエクストルーダー。チームの求めるポイントを全て押さえていました。

（画像：3devo）

PCMの混合量が3倍に

3devoのフィラメント・エクストルーダーでPCMと高密度ポリエチレン（HDPE）を混合したところ、PCMが60%のフィラメントを作製することに成功。以前使用していた他メーカーのマシンに比べ、3倍もの量となりました。

フレキシブル

3devoのフィラメント・エクストルーダーでは、PCMのようなあまり一般的でない材料でも、温度や直径、ファンやエクストルーダーのRPM設定を希望通りに調整できます。

生産にも、実験にも

より高品質のフィラメントの製造だけでなく、研究チームはPCMに異なる樹脂を混合して実験を重ねることで、冷却システムのデザインの新たな開発を模索しています。

手に届く価格かつ高性能

高品質なフィラメント作製ができ、高度な実験も行えるフィラメント・エクストルーダーは、他社に比べて低価格でコストパフォーマンスがよく、大学や研究機関でも導入しやすいマシンです。

3Dプリンターを使用して高性能なパーツを作製するには、求める性能で高品質のフィラメントが欠かせません。3devoのフィラメント・エクストルーダーはその必要性を満たすことができます。

また、開発途中で満足のいかなかったフィラメントは、3devoのSHR3D ITでリサイクルすれば、再度エクストルーダーにて使用することができます。

使用できる材料のご相談やお見積りは、3devoの日本代理店DDDJapan.comへお気軽にお問い合わせください。

コンテンツ・画像出典元：3devo