英国国防省が画期的なチタン3Dプリントプログラムを発表

エアバスの積層造形ロードマップ責任者であるジョナサン・マイヤー氏によると、Metalysis による低コストの電解金属粉末の生産は、積層造形指向性エネルギー堆積 (DED) プロセスの粉末冶金と粉末経済を変革する可能性があります。

このプロセスのコストは 1 キログラムあたり 70 ドルから 2.5 ドルですか?
チタンは強度が高く、軽量で耐腐食性に優れているため、航空宇宙、防衛、医療の分野での使用に最適です。しかし、チタンはコストが高いため、広く採用されるには限界があります。

Innovate UK が資金提供している FAST-forge プログラムは、チタン粉末をより安価かつ豊富に製造するプロセスの開発を目指しています。この低コストのチタン粉末 3D プリント材料により、積層造形分野におけるチタンの市場空間がさらに拡大されます。

これに先立ち、ギャビン・ウィリアムソン英国防相は、このプロジェクトについてさらに詳細を述べ、「我が国の軍隊は、最先端の原子力潜水艦や戦闘機から、人命や健康に関わるインプラントまで、チタンを使用しているが、チタンは生産時間やコストの面で利点がなく、その使用が制限されている」と述べた。FAST-forgeプログラムは、「先駆的なアプローチ」を通じてチタンのコストを再定義することになる。

チタン粉末の製造がより速く、より安価になるだけでなく、チタンの金属 3D 印刷プロセスも改善されます。英国では、破壊的なチタン粉末生産とチタン部品製造技術が生まれつつあるようだ。シェフィールド大学材料科学工学部のニック・ウェストン博士は、FAST-forge プログラムのリーダーの一人であり、次のように述べています。「FAST-forge は、ニアネットシェイププロセスでチタン粉末から直接鍛造部品を製造できる画期的な技術です。

これらの部品は、鍛造製品に匹敵する機械的特性を備えています。チタン合金の場合、FAST-forge は部品コストを大幅に削減できるため、自動車のパワートレインやサスペンションシステムなど、チタンの用途が広がります。

この研究は、英国ポートンダウンにある防衛科学技術研究所（Dstl）からも支援を受けました。 Dstlの材料科学主任科学者であるマシュー・ラント氏によると、このプログラムによりチタン部品の生産コストを最大50パーセント削減できる可能性があるという。コストが下がれば、チタンは耐腐食性を向上させるだけでなく耐用年数を延ばすために潜水艦や軽装甲車両などの分野でも使用されるようになるだろう。

防衛科学技術研究所（DSTL）は、チタン粉末製造の40段階のプロセスを2段階に合理化することでチタン製造に革命をもたらし、チタン部品の製造コストを半分に削減できる可能性がある。サウス・ヨークシャー州ロザラムに拠点を置くMetalysisも、FAST-forgeプロジェクトに関与している。 Metalysis は、3D プリント可能な金属合金粉末の研究開発と製造能力の向上を目的として、1,700 万ドルの資金提供を受けました。Metalysis は、合金粉末をより低コストで製造できる粉末製造プロセスを開発しています。

具体的には、Metalysis が使用する FFC プロセスは、1997 年にケンブリッジ大学の Derek Fray、Tom Farthing、George Chen によって発明され、命名されました。この技術は、電気を使用して、溶融塩の中で金属酸化物を一段階で金属に変換します。原料として高純度の金属線を必要とする AP&C とは異なり、Metalysis の独自技術では、ルチルを使用してチタン金属を直接電気分解して粉末にすることができます。同社は、独自の技術により従来のチタン粉末製造会社よりもエネルギー消費量が少なく、少なくとも50％のエネルギーを節約できると主張している。 FFC 方式により、金属 3D プリント用の球状金属粉末の製造プロセスコストが現在の 1kg あたり 70 ドルから 1kg あたり 2.50 ドルに削減されると報告されています。
出典: 3Dサイエンスバレー

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