従来の鍛造と比較した電子ビーム溶融 (EBAM) 3D 印刷プロセスの利点は何ですか?

従来の鍛造と比較した電子ビーム溶融 (EBAM) 3D 印刷プロセスの利点は何ですか?
つい最近、有名なアメリカの兵器メーカー、ロッキード・マーティンは、シアキ社からEBAM装置を購入するために400万ドルを費やしました。同社が必要​​としていた直径約150cmの燃料タンクを製造できるだけでなく、コストを約50%削減できたからです。では、コスト削減以外に、従来の鍛造プロセスと比較した EBAM の利点は何でしょうか?


ロッキード・マーティン・スペース・システムズのEBAM機器<br /> まず鍛造とは何かを理解しましょう。鍛造機械を用いて金属原料に圧力を加え塑性変形させ、一定の機械的性質、形状、大きさを有する加工物を得る加工方法です。このプロセスにより、金属の製錬プロセス中に生成される鋳造の多孔性などの欠陥を排除し、金属の微細構造を最適化し、完全な金属フローラインを維持することができます。したがって、通常の状況では、鍛造品の機械的特性は、同じ材料の鋳造品の機械的特性よりも一般的に優れています。

EBAM について詳しく学びましょう。アンタークティック・ベアによると、この技術は金属粒子粉末のレーザー焼結を使用する他の3Dプリント技術とは異なります。主な原理は、真空環境で高出力電子ビームを使用して金属線材を1000°Cの高温で溶かし、金属部品を製造することです。最大堆積速度は1時間あたり数十ポンドに達することがあります。このプロセスの最大の利点は、製造される金属部品がほぼ純粋であり、いかなる種類の後熱処理も必要としないことです。この技術は金属部品の製造だけでなく、損傷した部品の修理やモジュール部品の追加にも使用できます。最大の利点は、従来の溶接や金属接合プロセスによくある継ぎ目やその他の弱点がないことです。



総設​​備投資、ワイヤ価格、プロセス、および人員スキルの要件を考慮せずに EBAM を適用する場合の利点は次のとおりです。

納期

この点で、EBAM はほぼあらゆる幾何学的構造を直接実現できる 3D 印刷技術であるため、明らかな利点があります。対照的に、鍛造には工具、具体的には金型が必要であるだけでなく、これらの金型の製造にも通常は長い時間がかかります。したがって、この業界で必要な部品は通常小ロットであるため、この利点により EBAM は航空宇宙業界に非常に適しています。

後処理

どちらの工程もニアネットシェイプ工程ですが、EBAM はよりネットシェイプに近く、直接成形するため材料の無駄がほとんどありません。これにより、チタンなどの材料が非常に高価になることが多い航空宇宙産業において有利になります。さらに、EBAM は材料除去を約 50% 削減することもできます。これによるメリットも明らかで、後で工作機械をさらに加工する際に工具の使用と冷却剤の消費を削減でき、加工時間と設備投資回収期間を短縮できます。

統合

鍛造は特定の機器に結び付けられたプロセスであるため、物流、在庫管理、サプライ チェーンの調整が必要になりますが、EBAM ではこれらは必要ありません。単独での使用はもちろん、熱処理、粗加工、精加工、非破壊検査などと同じ室内で複合操作も可能です。

品質管理

EBAM は製造におけるリアルタイムの品質管理を可能にします。閉ループ制御システムにより、ビルドパラメータ全体を通じて製品の品質を保証できるほか、エネルギーレベルを調整することで部品の形状、化学組成、微細構造の一貫性を保つこともできます。

· ダブルワイヤー


EBAM マシンには 2 つの独立制御フィーダーが搭載されているため、製造中に 2 つの異なる金属を融合することができ、鍛造では実現できない幅広い用途を実現できます。



要約すると、EBAM は多くの点で従来の鍛造プロセスよりも優れています。しかし、後者に比べて多くの欠点もあることを考慮すると、伝統的な鍛造会社もEBAM設備を生産に導入し、それを元の鍛造設備と組み合わせて補完的な共同製造システムにすることで、双方の長所を獲得し、生産性と効率を向上させ、より大きな競争上の優位性を獲得できる可能性があります。

3D Science Valleyから転載

電子ビーム溶解、鍛造、比較

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