石油・ガス分野における3Dプリント技術

出典: オイルサークル

ボーイング787の前部胴体に、初の3Dプリント構造部品が搭載されたと報じられている。構造部品は、Norsk Titanium 社が Rapid Plasma Deposition (RPD™) を使用して作成しました。米国の航空業界によるRPD技術への支援は、航空業界における3Dプリンティングのさらなる統合に向けた画期的な出来事となる可能性がある。石油・ガス分野では、部品の再構築、付加製造プロセスの改善、ジャストインタイムやカスタマイズ産業に 3D プリント技術を適用し始めた企業もあります。同時に、3Dプリンティング技術は石油・ガス産業の探査・開発分野でますます重要な役割を果たしており、石油・ガス生産、石油・ガス田サービス、OEM（相手先ブランド製造）分野への拡大が期待されています。しかし、3D プリント技術はデジタル情報に大きく依存しているため、航空業界と石油・ガス業界の両方でその完全な応用には依然として大きな課題が残っています。

プロセスの紹介
特許取得技術<br /> 金属の打ち抜き加工と鍛造の技術は、人類の起源の最も古い時代にまで遡ることができます。 Norsk Titanium は、革新的な付加製造技術を活用して高度な金属製品を作成し、従来の鍛造プロセスを破壊しています。この技術により、環境への影響を抑えながら、ニーズに応じて強度や耐久性の高い物を生産することができます。

同社の特許取得済み Rapid Plasma Deposition (RPD™) 技術では、チタンワイヤーが不活性アルゴン雰囲気内で正確に溶解されます。品質を保証するために、プロセスは毎秒 600 回以上監視されます。

高速プラズマ堆積技術は、積層造形の基礎です。チタンワイヤーは不活性アルゴン雰囲気で溶融され、ほぼ正確な形状に層状に正確かつ迅速に堆積されます。この技術により、従来の製造方法に比べて機械加工が大幅に削減され、材料利用率が 50% ～ 75% 向上します。

機械加工が減るということは、工具とエネルギーの使用量も減ることを意味します。これらはチタン部品の主なコストです。この技術によりチタン合金部品の製造コストが削減され、顧客に利益をもたらします。

優れた冶金技術
Norsk Titanium は創業当初から冶金学に重点を置いてきました。この会社は、物質の究極に到達できれば、他のすべてがうまくいくと信じていた科学者とエンジニアによって設立されました。

米国とヨーロッパの施設にある Norsk Titanium の RPD™ マシンは、優れた冶金技術により、さまざまな形状の部品を生産します。同社の高性能積層造形用材料を商品化することで、最終的には顧客にとって真の代替手段が生まれることになるだろう。

優れた冶金技術とは、
（１）材料特性（引張強度、耐疲労性、延性など）が鍛造チタンのレベルに達する。
（２）織りメッシュ微細構造
（３）各層および各構成部品の微細構造が一貫している。
（４）材料中に未溶融物や空隙が存在しない。

特徴
信頼性
Norsk Titanium は、FAA 認定製品を含む破壊的イノベーションと 100% の信頼性を提供できる独自の立場にある企業です。

効率
Norsk Titanium の RPD™ テクノロジーは、国、合金、業界の枠を超えたテクノロジープラットフォームです。 RPD™ は、リソースの活用と生産効率を新たなレベルに引き上げます。

柔軟性
RPD™ は、適応性の高い製品アプリケーション技術です。特殊な用途に合わせて簡単にカスタマイズできるため、効率的な生産が可能になります。

コア機器
メルケ4世
MERKE IV™ は、Norsk Titanium の製造機械の第 4 世代です。 MERKE IV™ は、同社の特許取得済み RPD™ プロセスを使用して、チタン線を構造上および安全性が重要な用途向けの複雑なコンポーネントに変換します。各 MERKE IV™ マシンは、サイズと形状に応じて、年間 10 ～ 20 トンの部品を生産できます。同社の MERKE IV™ は RPD™ テクノロジーを活用して、航空宇宙企業が宇宙のニーズに合わせて付加製造できる構造部品を製造する方法を変革します。

技術的パラメータ:
テクノロジー：ラピッドプラズマデポジション（RPD™）
製造可能部品サイズ：900mm x 600mm x 300mm;
層のサイズ：高さ3〜4mm、幅8〜12mm。
堆積速度：5～10kg/時。

金属<br /> 航空宇宙産業の厳しい要件に基づき、Norsk Titanium の RPD™ テクノロジーでは現在チタンワイヤーを使用しています。ただし、ニッケル合金、工具鋼、ステンレス鋼も RPD™ テクノロジープラットフォームに適しています。

Norsk Titanium は、世界有数の航空宇宙メーカーである Boeing 社の Tier 1 サプライヤーであり、航空機およびジェットエンジンの製造コストの削減に取り組んでいます。 RPD™ は、世界初の FAA 認定を受けた 3D プリント構造チタン技術であり、航空宇宙、防衛、商業の顧客にとって納期とコストを大幅に節約します。ノルスク・チタニウムは、顧客に前例のない技術体験を提供することで、世界の金属製造プロセスの革命的な変化を加速します。

方法
印刷
RPD™ プラットフォームテクノロジーは、製造業を 21 世紀に適合させます。ニアネットシェイプ技術に基づいて、数千の部品をより低コストで、より短い納期で製造できます。 RPD™ テクノロジーは、航空宇宙グレードのコンポーネントの製造方法を変えます。不活性アルゴン環境でチタン線を溶かすことにより、追加の機械加工をほとんどまたはまったく行わずに、ほぼネットシェイプの部品を迅速かつ正確に構築できます。顧客は従来の鍛造技術に比べて低価格で部品を入手でき、さらにこの技術は廃棄物の削減、機械加工の削減、工具やエネルギーの使用量削減などのさらなる利点ももたらします。

最初に印刷し、次に偽造する
Norsk Titanium の RPD™ プロセスは柔軟性が高く、最初に鍛造プランを印刷してから鍛造金型を作成できます。これにより、複数の鍛造金型の材料、時間、コストが削減されます。

まず偽造し、次に印刷する<br /> 特許取得済みの RPD™ プロセスにより、あらゆる適切な基材への印刷が可能になります。つまり、材料を鍛造した後に複雑な鍛造機能を追加できるということです。したがって、より簡素化された鍛造を使用して、より複雑な部品を製造できます。これはまた、タービンエンジンケーシングの隆起部などの特殊な形状をリング圧延鍛造品に追加できることも意味します。最初に鍛造し、後で印刷することで、リングロール鍛造に必要な材料と必要な処理が削減されます。

出典: オイルサークル

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