ストーク・スペース、再利用可能なロケット製造にソルコンの自動粉末除去ソリューションを導入

この投稿は Bingdunxiong によって 2024-3-31 15:35 に最後に編集されました

はじめに:市場調査会社 AM Research がレポート「民間航空宇宙における 3D プリンティング」で述べているように、付加製造には、従来の製造方法に比べて、納期の短縮、重量と部品数の削減、設計の柔軟性、持続可能性など、多くの利点があります。その結果、米国のロケット会社ストーク・スペースは宇宙へのアクセスを拡大したいと考えており、この目標を達成するために、3Dプリント技術を使用して、より効率的で迅速に再利用可能なロケットを作成しています。しかし、これらのロケット部品の粉末を除去するのは大きな課題です。

2024年3月30日、アンタークティックベアは、米国のロケット会社ストークスペースが、再利用可能なロケット部品の処理に、後処理システムメーカーソルコンの自動粉末除去ソリューションを採用したことを知りました。このソリューションは、ロケット部品の清潔さと再利用を確保するために、生産効率と品質を向上させるように設計されています。この動きは、生産効率の向上とコスト削減のために航空宇宙分野における先進技術の必要性を示している。

「当社は、100％再利用可能で毎日飛行可能なロケットで宇宙へのアクセスに革命を起こしています」とストーク・スペースは述べた。「100％再利用可能性と超高頻度の打ち上げに注力することが、当社のあらゆる決定の原動力となっています。」

△ストークスペース社のロケットエンジン
宇宙旅行における再使用ロケットの重要性

ストーク・スペース社のロケットの第 1 段と第 2 段は両方とも完全に再利用可能ですが、これはロケットの第 1 段では珍しいことではありませんが、第 2 段は通常は廃棄されます。しかし、彼らの第 2 段ロケットは、強力で耐久性があり、受動的な故障モードを持つ、能動的に冷却される金属製の再突入熱シールドを使用しているため、宇宙飛行間での改修がほとんど必要ないように設計されている。そのため、宇宙を往復した後、地球の大気圏に再突入し、安全に着陸することが可能です。

さらに同社は、ロケットの再利用性を向上させるため、特殊な高伝導銅合金を設計・使用し、3Dプリントで第1段および第2段エンジンの推力室を製造した。これらの推力室には、内蔵マニホールドや再生冷却通路など、複雑な内部構造と空洞があります。しかし、これらの構造は、印刷プロセスで残った粉末を除去するのが非常に難しく、銅を使用すると、除去がさらに困難になります。銅はこれらの狭い溝に付着して固まりやすいため、銅粉を完全に除去するのは容易ではありません。そこで、Stoke Spac はこの問題を解決するために Solutkon SFM-AT800-S を購入することを決定しました。

△ソルトコン SFM-AT800-S
「複雑な部品の自動除塵において業界をリードする能力を持つソルコン社を選んだのです」と、ストーク・スペース社のエンジンおよび流体システム担当ディレクター、ザック・サンダー氏は語ります。「再生冷却ロケットエンジンの推力室は除塵が非常に難しいことで有名で、こうした難しい銅部品を確実に除塵できる頑丈な機械を確保したいと考えていました。」

SFM-AT800-S は、Siemens と Solukon が共同で開発し、formnext 2018 で発表されました。この金属粉末床溶融結合 (PBF) 用の自動脱粉除去システムは、Solukon の SPR テクノロジーに基づいており、最大 600 x 600 x 600 mm、最大重量 300 kg の部品を効率的に脱粉することができます。 SFM-AT800-S は Solukon 最大の粉末除去システムではありませんが、熱交換器や航空機エンジンアクチュエータなどのより困難な部品には優れたソリューションです。このシステムは、保護された環境で無制限の二軸回転とターゲットを絞った振動が可能で、印刷された部品から未溶融粉末を自動的に除去します。

アクセスが困難な形状や内部通路がある最も困難なケースでは、部品の CAD ファイルを分析することで粉末の除去をさらに最適化できます。ここで、Solukon のインテリジェントな粉末除去ソフトウェアが役立ちます。

SPR-Pathfinder とワークピースのデジタルツインが連携して、粉末除去に最適な動作ステップを自動的に計算します。 SFM-AT800-S はこの動作シーケンスを読み取り、プログラムして実行し、複雑な構造から残留物のない粉末の自動除去を実現します。

再利用可能なロケットエンジンの推力室に特に役立つもう 1 つの粉末除去ツールは、高周波タッパーです。 Stoke Spac は、部品の内部通路に詰まった銅粉を除去するために、Solukon システムにこのアドオンを選択しました。同社はまた、粉末の流れを増やすために超音波振動システムを部品に直接取り付けています。

自動化された後処理技術は、効率を向上させ、人的介入を減らし、後処理プロセスの一貫性と再現性を確保し、金属 3D プリント技術と連携して高品質で効率的な生産を実現します。

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