ファルスーン社の大型金属積層造形装置は、まもなく欧州フラウンホーファーIWSに設置される予定

アンタークティックベアは、フラウンホーファー材料・ビーム技術研究所（ドイツ・ドレスデン、以下、フラウンホーファーIWS）が、近い将来、独自の産業グレードの大型金属3Dプリント装置を導入すると発表したことを知りました。この装置はFarsoon High-Tech社製の粉末床技術に基づく金属レーザー溶融装置です。アルミニウム合金、チタン合金、ニッケルベースの高温合金、ステンレス鋼、銅合金などの金属粉末材料を印刷して、複雑な構造の固体部品を製造できます。

Fraunhofer IWS の研究者は、付加製造技術を利用して、水素エネルギーシステムの燃焼室、タービンインペラケーシング、その他の複雑な機器のコアコンポーネントや製造ツールなど、さまざまな開発をリードしています。彼らは、ブランデンブルク工科大学コトブス＝ゼンフテンベルク校（BTU）と共同で、ラウジッツにまったく新しい製造業を確立することを目指す「SpreeTec neXt」プロジェクトに参加しています。このプロジェクトは、地域の農業、エネルギー、製造業におけるメンテナンス部品の供給問題に高度なソリューションを提供します。この新しいビジネスモデルは、この地域の脱石炭産業の変革にとって大きな意義を持ちます。

東ドイツの中小企業に独自のビジネス価値を提供
フラウンホーファーIWS研究所所長のクリストフ・ライエンス教授は、「大型積層造形技術の導入は、SpreeTec neXt'プロジェクトとサティア地域の産業変革に強力な推進力を注入するだろう。フラウンホーファーIWSは、東ドイツの中小企業が独自の利点と高付加価値を備えた工業製品を開発するのを支援するだろう」と強調した。東ドイツにはすでに一定数の中小型3Dプリント設備が設置されているが、その製造能力はもはや絶えず変化する市場の需要を満たすことができない。例えば、ポリマープロトタイプの製造のみに焦点を当てているもの、比較的小さな金属部品しか製造できないもの、他の製造プロセス（クラッディングなど）を使用してそれほど複雑ではない部品を製造する傾向があるものなどである。しかし、フラウンホーファーIWSが新たに導入したような大型金属3Dプリント設備は、現状を変えるだろう。620×620×1100mmの大型ワークピースを1枚で成形できるのだ。

フラウンホーファーIWSの粉末床積層造形技術部門の責任者であるルーカス・ステピエン博士は、次のように述べています。「この装置は、高品質で複雑な大型部品を製造するためのまったく新しい可能性を切り開き、より多くの業界と応用分野で産業用3Dプリンティングの幅広い用途を切り開くでしょう。」

積層造形の分散型レイアウトは、特に自動車製造、航空宇宙、エネルギー産業、工具製造などの業界向けの高品質の交換部品の提供において、機能部品の小ロット生産に対する長期的な市場需要と完全に一致しています。将来的には、この工業化された超大規模な付加製造システムにより、高品質の農業機械スペアパーツの迅速な供給も可能になる可能性があります。

新しい付加製造イノベーションセンターは、地域の産業構造の転換を促進します。 「SpreeTec neXt」プロジェクトの目標は、2029年までにドイツ東部に先進的な付加製造イノベーションセンターを設立し、地域の産業構造の転換を促進することです。この目的のため、BTU と Fraunhofer IWS は、付加製造の分野で緊密な協力関係を築いています。Fraunhofer IWS はプロセス開発、材料、分析試験に関する独自の専門知識を提供し、BTU は付加製造プロセスの基礎研究に重点を置いています。このプログラムの目標は、持続可能な経済発展を支援するために、ラウジッツ地方にフラウンホーファーIWSとBTUの共同研究所を設立することです。チームは、移行地域の中小企業に高度な付加製造技術の利用に関する応用指導とアドバイスを提供し、企業の従業員に徹底した技術トレーニングを提供し、ラウジッツアにおける付加製造産業クラスターの発展を促進します。ドイツ連邦教育研究省（BMBF）は、共同プロジェクト「SpreeTec neXt」に500万ユーロの資金を提供します。

2023年11月7日から10日までフランクフルトで開催されるFormnext展示会において、Fraunhofer IWSとそのパートナーであるFarsoon High-Techは、この大規模な金属積層造形装置を初めて現地で実演しました。

P.S. 「SpreeTec neXt」プロジェクトとは何ですか?

共同プロジェクト「分散型エネルギー技術におけるコンポーネントおよびシステムの新しい製造技術」（SpreeTec neXt）は、エネルギーの生成、変換、貯蔵のための産業用コンポーネントおよびシステム向けの新しいエネルギー効率の高い製造技術を成熟させることを目指しています。これらのアプリケーションには、水素動力タービンと燃料電池、熱交換器、ハイブリッド太陽光発電および太陽熱システムが含まれます。このプロジェクトには、新しい素材、デジタル手法、循環原則の適用も含まれます。

主な管理業務は BTU が担当します。ポツダムの Fraunhofer IAP (フラウンホーファー応用高分子研究所) とドレスデンの Fraunhofer IWS (フラウンホーファー材料・ビーム技術研究所) がプロジェクトの主なパートナーです。

今後、大型部品の製造における複雑な構造やサポート設計もプロジェクトで詳細に研究される予定です。たとえば、研究者はESA ASPIRERプロジェクトの一環として、ドレスデン工科大学の航空宇宙工学研究所と共同で航空ロケットエンジン部品を開発しています。（一般支援技術プロジェクト番号4000130551/20/NL/MG）

大型部品には耐熱性が重要な要件です。このプロジェクトで開発された耐熱材料は、積層造形技術を用いた燃焼室部品の製造に使用されます。 (写真はドレスデン工科大学とESAが共同で開発したコンポーネントです)。

Fraunhofer IWS について:

Fraunhofer IWS は、材料およびレーザー技術の分野で複雑なシステムソリューションを開発しています。フラウンホーファー IWS は、産業イノベーションの推進役として、レーザー加工による機能化表面や材料およびプロセスのイノベーションを通じて、統合しやすいカスタマイズソリューションから中小企業向けのコスト効率の高いソリューション、業界向けのワンストップソリューションまで、カスタマイズされたソリューションの開発に取り組んでいます。フラウンホーファー IWS の研究は、航空宇宙、エネルギーおよび環境技術、自動車、医療および機械工学、金型製造、電気工学およびマイクロエレクトロニクス、ならびにフォトニクスおよび光学の分野に重点を置いています。バッテリー技術、水素技術、表面機能化、フォトニック製造システム、積層造形という 5 つの最先端のイノベーション領域において、Fraunhofer IWS は将来の技術ソリューションの基盤を築いてきました。

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