レニショーが金属3Dプリントインダストリー4.0スマート製造ソリューションを発表、未来の工場はこうなる

2019年4月17日、Antarctic Bearは北京で開催された第16回中国国際工作機械見本市（CIMT2019）を訪問し、英国のRenishawが金属3Dプリントを含む一連の「未来の工場」技術とインテリジェントなプロセス制御ソリューションを発表したことを発見しました。レニショーは、精密工学および製造技術分野のグローバル企業です。総合的なプロセス制御のための新技術を業界に導入するための研究開発に注力し、金属加工および製造の変革に新しい考え方と新しいアプリケーションをもたらしています。このソリューションでは、金属 3D プリントされた航空機エンジンブレードのさまざまな製造段階を例に挙げ、金属付加製造 (AM) (「3D プリント」とも呼ばれます)、従来の CNC 加工、プロセス自動化、データ駆動型テクノロジー、インテリジェントプロセス制御などに関連するソリューションが含まれます。

△スマート製造プロセスフロー

△ 新しく作られた金属 3D プリントエンジンブレード。1 枚のプレートから一度に 20 枚を生産可能

航空機エンジンブレードは、レニショーの RenAM 500Q 積層造形システムで製造されています。このシステムは、シングルレーザーシステムの 4 倍のプロセス速度を実現し、金属積層造形技術を新しい業界に導入するのに役立ち、これまで経済的メリットがなかった用途での使用を促進します。競争上の優位性は、標準的なシングルレーザーシステムと比較して精度や品質を犠牲にすることなく、各部品の生産効率を向上させながらコストを削減することにあります。コアテクノロジーは光学システムと制御ソフトウェアです。レーザービームは 4 つのチャネルからシステムに入り、動的に焦点を合わせられ、独立した温度制御ガルバノメーターベースに導入されます。ガルバノメータベースには、粉末ベッドの作業領域全体をカバーするためにレーザーを誘導する 4 組の CNC スキャンガルバノメータが収納されています。

△ Renishaw RenAM 500Qは、4レーザー金属3Dプリンターで、各レーザーの出力は500W、処理速度は最大150立方センチメートル/時です。自動化された粉末および廃棄物処理システムを搭載しており、粉末と不活性保護ガスの処理効率が向上し、プロセス品質の一貫性を実現し、人間と機械の相互作用時間を短縮し、システム安全性の高水準を確保するのに役立ちます。また、処理プロセスのデータフィードバックを提供するInfiniAM Spectralソフトウェアも搭載されており、InfiniAM Centralソフトウェアはタイムリーな観察と分析を提供し、たとえば、印刷欠陥を検出し、時間内にさらなる印刷損失を防ぐことができます。

△4本のレーザービームが金属粉末を同時に溶融し、高効率生産が可能

△インテリジェント金属3Dプリントソリューションを実現するための4つのステップ：

設計 - 金属 3D プリントによる複雑な部品
機器の調整と最適化（精度の確保、ダウンタイムの削減）
金属加工の精密測定（組み込み検査、機上検査、閉ループプロセス制御）
品質管理（5軸CMM技術）

自動化されたインテリジェント生産を実現するには、製品の機械調整という次のステップが必要です。 Renishaw の新しい XK10 アライメントレーザーシステム。 XK10 は機械のキャリブレーションと最適化に使用され、顧客がデジタルで繰り返し可能なプロセス機能を実現するのに役立ちます。

△XK10を使用して工作機械の垂直度を測定

次に、ロボットが部品を Renishaw Equator™ ゲージングシステムの測定領域に配置します。 Equator ゲージングシステムは、再現性が高く、温度に左右されず、多用途で再プログラム可能なゲージングソリューションを製造現場で提供することで、インテリジェントなプロセス制御を実現します。 Renishaw のインテリジェントなプロセス制御ソフトウェアを使用すると、ユーザーは任意の Equator ゲージングシステムを使用して、CNC 工作機械上で直接、自動プロセス制御とツールオフセット補正を実行できます。

△3Dプリントされた金属エンジンブレードは、ロボットによってEquatorコンパレータの測定スペースに配置され、比較と測定が行われます。ソフトウェアを介して、インテリジェントプロセスが工作機械のツールパスを制御し、高品質の製造を実現します。

最後に、後工程制御では、レニショーの REVO® 5 軸測定システムを使用して、座標測定機 (CMM) で部品を測定できます。このシステムは、Renishaw の SFP2 表面仕上げ検査プローブを含む、高速接触スキャンと非接触イメージングが可能なマルチセンサープラットフォームを提供します。 SFP2 は、REVO システムの表面粗さ測定機能を強化します。 REVO は、表面仕上げ測定と寸法検査機能を単一の測定プラットフォームに統合することで、測定時間、ワークピースの取り扱い、投資収益率において比類のない利点を提供します。

△3Dプリントブレードアセンブリ完成品測定

△レニショー中国社長フランチェスコ・ティヴェニャ

レニショーチャイナ社長のフランチェスコティヴェニャ氏は次のように説明しています。「インダストリー 4.0 のメリットを最大限活用したい企業にとって、インテリジェントな製造プロセスは不可欠です。CIMT は、レニショーが世界中のパートナーに高度な自動化と IoT 技術を製造プロセスに適用し、将来のスマートファクトリーのメリットを迅速に得られるよう支援する方法を紹介するプラットフォームを提供します。」

「競争力を維持するために、メーカーは加工エラーの削減と加工の再現性の向上という目標を常に追求し、変化する顧客ニーズに適応し、工場の自動化レベルの向上に努めなければなりません。レニショーの工場全体向けのインテリジェントなプロセス制御ソリューションのフルレンジと、これらのインテリジェントなソリューションを複雑な実際のプロセスに適用してきた豊富な経験は、これらの分野で世界中の顧客に具体的な価値をもたらすことができます。」

△ レニショーCNC工作機械機内アプリケーションおよびスマートフォンアプリケーション、GoProbeワークピースプローブ設定オプション

展示会では、Antarctic Bear は、オンマシンプローブ測定、ツールセッティング、Equator 比較測定など、レニショーのさまざまな先進技術の魅力を存分に堪能しました。これらの技術により、工場の自動化レベルが大幅に向上し、製造企業は「未来の工場」の要件を満たす効率的で精密な製造能力をすぐに手に入れることができるようになります。

レニショーの金属 3D プリントインダストリー 4.0 スマート製造ソリューションにご興味がございましたら、https://www.wenjuan.com/s/ieU7Rfh/ で直接情報をお申し込みいただけます。