超軽量 3D プリントチタン宇宙船部品により重量が 70% 削減されました。

超軽量 3D プリントチタン宇宙船部品により重量が 70% 削減されました。


航空宇宙は現在、金属 3D プリント技術の最も重要な応用分野の 1 つです。この技術は、初期の 3D 最適化設計と連携して、航空機に最も必要な、これまでにない軽量部品を作成できるためです。この点に関して、ベルギーの有名な 3D 印刷サービス プロバイダーである Materialise は、最近、新たなマイルストーンを達成しました。デジタル サービス プロバイダーの Atos と協力し、選択的レーザー溶融 (SLM) 技術を使用して、わずか 500 グラムの「超軽量」チタン製宇宙船コンポーネントを 3D 印刷したのです。これは、元の 1,454 グラムよりも約 66% 軽量です。

これは間違いなく注目すべき成果です。重量が軽くなるということは、燃料消費量とコストが減ることを意味します。これは宇宙船にとって特に重要です。現在、わずか 1 キログラムの物体を低軌道に打ち上げるのに 2 万ドル近くかかるからです。したがって、この超軽量構造が大規模に採用されれば、宇宙船の打ち上げコストは間違いなく大幅に下がると考えられます。

超軽量であることに加え、この 3D プリント部品のもう 1 つの特徴はその「アイデンティティ」です。これは高荷重支持プラグインであり、通常は大型の荷重支持構造 (衛星パネルを含む) の取り付けポイントで使用されます。主な機能は、高い機械的荷重を伝達することです。非常に重要な役割を担っているにもかかわらず、重量を約 70% 削減することができ、軽量化によってこのコンポーネントの強度が低下していないことがわかります。

では、この 3D コンポーネントはどのようにして軽量かつ強度を実現できるのでしょうか?その秘密は、本来の100%固体充填構造ではなく、内部に格子構造を多用していることにあります。このメッシュ構造は、スペースをほとんど占有しませんが、非常に安定しています。

マテリアライズ社は、先週開催された欧州宇宙船構造・材料・環境試験会議 ECSSMET 2016 で、この超軽量 3D プリント宇宙船部品を公式展示しました。また、この「軽量」構造を他のコンポーネントに適用する方法を詳しく説明した「3Dプリントサンドイッチ構造熱接着プラグイン」というタイトルの研究レポートも公開されている点も注目に値します。このレポートは、エンジニアの強力な助っ人となり、航空宇宙産業のみならず、自動車や機械など多くの分野に大きな変化をもたらすことが考えられます。Antarctic Bear 3D Printing Network にぜひご注目ください。

さらに読む:
「英国のLIGHTプロジェクトは、超軽量の3Dプリント格子構造部品を実証しています」
ボーイング、世界最軽量の3Dプリント金属マイクロラティス素材を開発
3D プリントで軽量化を実現する 4 つの方法

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航空宇宙、航空、自動車、南極クマ

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