GKNとサーブ、3Dプリント航空機部品の生産を拡大

GKN Aerospace と Saab は、製造業に 3D プリントを使用した協力関係の 1 周年を祝っています。 GKN と Saab の提携はすでに目に見える成果をもたらしており、 3D プリントされた部品が Saab の航空機に搭載され、連続的に納品され、認証されています。

GKNとSaabの協力は金属粉末床技術を中心に展開され、部品は英国フィルトンにあるGKNの付加製造センター・オブ・エクセレンスから供給されます。 GKN Aerospace と Saab は、生産サイクルとコストの削減を継続しながら、新しい材料と設計を導入して現在の 3D プリンティングの限界を押し広げ、協力関係をさらに発展させる予定です。

GKN フィルトンの積層製造センターオブエクセレンスには 12 台の積層製造マシンがあり、3 つのユニットに分かれています。そのうち 2 台は EBM マシンで、3 台目は SLM 装置です。最初のユニットの EBM 装置は、主にプロセスパラメータと、その結果生じる微細構造および特性の制御を研究する目的で使用されます。この情報の分析により、第 2 ユニットの装置のプロセスパラメータが設定され、チタン合金部品の小ロット生産が実行されます。フィルトン・アディティブ・マニュファクチャリング・センター・オブ・エクセレンスには、付加製造装置に加えて、粉末材料の特性と品質をテストおよび管理するための材料研究所もあります。

GKN Filton の設備と材料は、主にチタン合金およびニッケルベースの合金部品の製造に使用されます。 GENフィルトンセンターは、積層造形技術を通じて、複雑な部品の製造コストを効果的に削減しました。同時に、統合部品と構造最適化部品の製造により、製品性能も向上しました。製品性能の向上は、航空機の性能向上とエネルギー消費コストの削減に反映されています。

さらに、ポリマープラスチックの付加製造も、GKN フィルトン付加製造センターオブエクセレンスによって進められています。 GKN のプラスチック製品向け積層造形技術には、選択的レーザー焼結 (SLS) と FDM (熱溶解積層法) が含まれます。 SLS 技術の印刷材料は主にナイロン粉末ですが、FDM の印刷材料にはさまざまな熱可塑性フィラメントが含まれます。どちらのプロセスも、金型製作とラピッドプロトタイピングに使用されます。

GKNエアロスペースエアロストラクチャーズヨーロッパおよび中国のCEO、ジョン・プリチャード氏は次のように語っています。「長年にわたるGKNの重要な顧客であるサーブ社との協力において、3Dプリンティングは両社のコラボレーションを成功に導くための焦点となっています。歴史的に、積層造形の課題は、理論から生産、つまり完全な認証と主要プラットフォームでの飛行へと移行することでした。GKNとサーブ社は今やこの段階を過ぎています。3Dプリンティングはまさに製造のための積層造形技術となり、それは3Dプリンティングを使用して製造された、世界中を飛ぶ航空機の部品によく反映されるでしょう。」

GKN は、航空宇宙、自動車トランスミッションシステム、粉末冶金、地上特殊車両の 4 つの主要事業分野を持つグローバルエンジニアリングサービス企業です。 GKN の航空宇宙事業部門は、複数の買収を通じて、徐々に世界クラスのサービス能力を確立してきました。

GKN は、強力な航空宇宙事業を中心に、米国の GKN シンシナティアディティブマニュファクチャリングセンターオブエクセレンス、スウェーデンの GKN トロルヘッテンアディティブマニュファクチャリングセンターオブエクセレンス、英国の GKN フィルトンアディティブマニュファクチャリングセンターオブエクセレンスの 3 つのアディティブマニュファクチャリングセンターオブエクセレンスを構築しました。 GKNは、積層造形センターを通じて、グループ内の航空宇宙部品製造、積層造形、材料研究開発能力を統合し、航空機製造事業における積層造形技術の応用を推進しています。

航空史の観点から見ると、スウェーデンのサーブの地位は一般人の想像をはるかに超えています。彼らは偉大な時代の先駆者です。サーブは、1960 年代にサーブ 37 航空機で密結合機能を開発することにより、分離渦の利用を実現しました。これは人類の航空史上で 2 番目に使用された気流パターンであり、今日のすべての高性能戦闘機の設計基準でもあります。F-16 以降のすべての高性能先進戦闘機は、設計にサイドストリップ、カナード、またはその他のタイプの渦発生装置を使用しているかどうかに関係なく、例外ではありません。

軍事目的の 3D プリントに関しては、画期的な応用が次々と生まれている分野です。米国では、軍隊のあらゆる部門がある程度 3D プリントを使用しており、英国軍やイスラエル軍を含む他の国々も 3D プリント技術を研究しています。イスラエルは3Dプリントドローンを開発しており、英国は3Dプリントドローンを軍艦から発射した。この傾向は、テクノロジーが進歩し、新しいアプリケーションが登場するにつれて拡大し続けるでしょう。

フィンメカニカのイタリア航空会社の子会社であるアレーニア・アエルマッキは、2015年にC-27J戦場軍用輸送機の初の飛行試験に成功し、その際に新設計のウィングレットの一部の部品を3Dプリントした。

C-27J スパルタンの戦術輸送機には、機体の飛行性能を向上させるための翼端延長部が設けられており、ウィングレットによって揚抗比が上昇し、C-27J 機体間の性能差が拡大し、競争力が向上します。ウィングレットのその他のパフォーマンス上の利点としては、耐久性の向上、積載量範囲の改善、運用コストの削減などが挙げられます。

3D プリンティングは航空機の主要部品の設計と製造を変え、民間用と軍事用の両方の将来の航空機の安全性と効率性に大きな改善の余地があることを示しています。部分的に 3D プリントされたウィングレットの飛行テストが成功したため、Alenia は他の航空機モデルでも関連する開発テストを実施する予定です。

我が国の J-31 には、チタン製の翼梁をはじめ、多数の 3D レーザープリント部品が使用されています。 F35と比較すると、J-31は2基の小型ロシア製RD33エンジンを使用しているため、J-31の胴体はF35よりも平らで、空中での優位性は大きい。胴体が平らになると兵器庫が小さくなるが、負担が軽減されることで燃料効率と速度も向上するからだ。 J-31は翼の下にイーグルストライク12対艦ミサイルを搭載できるかもしれないが、ステルス性がないという欠点がある。

関係専門家は、3Dプリント技術は産業の効率を高めるだけでなく、軍事革新のプラットフォームにもなると指摘した。この技術は社会に「メーカー」の集団を育成し、DIYイノベーションモデルを切り開き、人々のイノベーションの可能性を大きく刺激しました。戦場では「メーカー」も戦争の成否を決める大きな要素の一つとなる。 3D プリント技術の潜在的価値を最大限に引き出す者が、将来の戦争に勝つ可能性が高くなるでしょう。

出典: PConline

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