Vibrant Nondestructive Testing が 3D プリントされた極超音速推進システム部品を評価

Vibrant Nondestructive Testing が 3D プリントされた極超音速推進システム部品を評価
極超音速技術を実現するためには、高性能な材料を開発するか、既存の材料を革新的な方法で活用する必要があります。極超音速航空機は動作時に極度の高い温度と圧力に耐える必要があるため、最適化され軽量化された 3D プリント構造が非常に重要です。高性能 3D プリント金属とセラミックを組み合わせることで、上記の課題を解決できます。 2023年9月、アンタークティック・ベアは、米国防総省のLightweight Innovation for Tomorrow(LIFT)研究所が、Velo3D、ロッキード・マーティン、Vibrant(非破壊検査会社)と提携し、3Dプリントによる極超音速推進システムの開発を進めていることを知りました。



ロッキード社はこの分野で重要な役割を果たしており、スクラムジェットにアップグレードできるように設計された3Dプリントのラムジェットエンジンを提案している。ロッキードは、インコネル 718 材料を使用した粉末床溶融結合法を使用して実験的なプロジェクト設計を実施し、その後、Velo3D Sapphire 1 MZ マシンで高さ 751 mm のラムジェット 2 つを 3D プリントしました。これらのコンポーネントの壁は非常に薄く、500 ミクロンの穴が多数あります。システムの信頼性を証明し、アップグレードされたマシンの開発を推進するには、これらの部品のその後のテストが必要になります。

「積層造形は、サービスやミッションクリティカルな用途の部品の検証と認証を必要とする比較的新しい製造プロセスです」と、LIFT のエンジニアリング ディレクターである John Keogh 博士は述べています。「プリンターのコンポーネントをテストして認証するには、最初に複数の部品を製造してから統計的なパフォーマンス データ (オンとオフ) を収集する統計主導のアプローチではなく、データ主導のアプローチが必要です。私たちの目標は、プロセス データと迅速な後処理検査で見つかった物理的な品質特性を特定し、コンポーネントが極超音速飛行の厳しい要件を満たせるかどうかを正確に検証することです。」



チームは、Vibrant のプロセス補償共振テスト (PCRT) を使用してコンポーネントを評価しました。この高速で非破壊的な方法では、コンポーネントの自然な共振周波数を使用して、亀裂、閉塞、適切な多孔性、および全体的な構築品質をチェックします。次に、共鳴データを現場監視と組み合わせ、組み合わせた情報を分析して最適な機械パラメータを微調整します。

マッハ5以上の速度で移動する場合、機体の先端部分の熱は非常に高くなります。前端の半径が小さければ、非常に大きな加熱が発生するため、宇宙からの再突入体の半径はかなり広くなります。しかし、空気力学の観点から見ると、極超音速機には特定の優位性が必要であり、極超音速では強力な複合力と動的力が発生します。これは、空気力学、力学、熱管理、化学の融合であり、これらの環境に耐えられる超高温材料を使用して対処しなければならない重大な課題を提示します。



この研究は、1億ドル以上の予算と300を超える学術機関や企業からなる多様な会員を擁するLIFTによって管理されている。研究所のもう一つの主要な取り組みは、国防総省の国防研究技術担当次官室に代わって実施され、極超音速飛行体の部品の製造に有益な材料と製造方法を特定することに焦点を当てた「極超音速チャレンジ」です。

研究チームは、このデータとさらなる実験を活用して、3Dプリント部品の疲労特性を正確に予測し評価することを目指しています。最終的な目標は、すでに品質基準を満たしている機械から出てくる「認定済み」の部品を生産することです。極超音速技術がもたらす複雑な課題を考えると、このプロジェクトには多大な協力が必要です。極超音速技術は本質的にチームの努力によるものであり、どの企業も単独では問題を解決することはできません。この技術は究極の技術的頂点を表しており、将来の世界の電力動向に大きな影響を与えると期待されています。したがって、この取り組みは良いスタートであり、今後このような共同プロジェクトがさらに増えることを期待しています。

PCRTとは何ですか?



PCRT は、他の NDT 方法では検出できないプロセス変動や構造上の欠陥を検出することで、安全性と運用経済性を向上させる高度な共振テストです。 PCRT は、重大な欠陥を見逃したり、修理可能な部品を不必要に廃棄したりする可能性のある破壊的なサンプリングに代わる経済的な代替手段でもあります。 PCRT は、部品の 100% に対して高スループットの NDT を提供します。部品全体の共振周波数を迅速に測定して欠陥や故障を検出することにより、当社は世界中の製造業者、保守・修理組織、オペレーターが故障のリスクを軽減し、部品の寿命を最大限に延ばせるよう支援します。

PCRT は、部品の整合性を確認し、欠陥を検出するために設計された製造および保守アプリケーション向けのさまざまなテスト サービスを提供しています。サービスには以下が含まれます:
●外れ値スクリーニング●ターゲット欠陥検出●寿命モニタリング●製造プロセス制御●主要プロセス検証●材料特性評価

<<:  16台のSLS 3Dプリンターを備えた大規模な工場、Yingpu 3DとSuperior 3Dが南京への訪問を招待します

>>:  石油・ガス部門:シェルとボニーフォージが3DプリントバルブのCE認証を取得

推薦する

国内製造企業は積層造形設計をどのように統合しているのでしょうか?

著者: リン・チュアンチュン3D プリント技術は、航空宇宙部品、整形外科用インプラント、金型インサー...

UnionTechのYu Qingxiao博士:付加製造業界は第一段階から第二段階に移行しています

付加製造技術のアイデアは19世紀後半に米国で生まれ、1980年代に誕生しました。開発の第一段階では、...

3Dプリント技術は徐々に従来の製造方法を変えつつある

「第四次産業革命」の波は、未来の人類の日常生活を静かに作り変え、生産と消費のあり方を再定義しつつあ...

3D プリントのための資本はどれくらい残っていますか?

2017年は、1983年にチャック・ハル氏によって3Dプリント技術が発明されてから35周年にあたり...

旧暦1月15日は、頭を使って元宵節をお祝いしましょう! HP 3Dプリンティング体験デーのチケットを獲得しましょう

2019年2月19日、旧暦1月15日今日はランタンフェスティバルなので、各家庭で謎解きをしています...

戦略的パートナーシップが新たな章を開く: Endeavor 3DとCADMoreが協力して前進

2024年12月13日、Antarctic Bearは、アトランタに拠点を置く契約製造業者Ende...

Qorox がわずか 5 時間で世界最大の 3D プリント スケート パークを建設

はじめに: 3D コンクリート印刷技術の応用は世界中で拡大しています。その用途は、手頃な価格の住宅か...

MITは宇宙ステーションで液体押し出し3Dプリント実験を実施し、将来の宇宙SF技術を創造する

2022年11月29日、アンタークティックベアは、スペースXが先週の土曜日にファルコン9ロケットの...

最初の3Dプリントバーナーの試験が完了し、シーメンスが再び主導権を握る

Antarctic Bear によると、世界初の 3D プリント SGT-700 ガスタービンバー...

2017 ダッチ デザイン ウィーク: 3D プリントされた心臓モデル、時計、衣類など

ヨーロッパの3大デザイン展示会の一つであるダッチデザインウィークが、2017年10月21日にアイント...

NASAの3Dプリントメタンターボポンプがテストに成功

NASA は、宇宙船の部品の製造に 3D プリント技術を適用する世界有数の組織です。最近、彼らは新...

1億ドルを調達し、5万台のSLA 3Dプリンターを販売した後、Formlabsは中国に工場を建設した。

2019年9月11日、光硬化型3Dプリンターの世界的リーダーであるFormlabsは、上海スマート...

巻貝にヒントを得て、MITの科学者が人間を保護できる素材を開発

海外メディアの報道によると、科学者らはこれまでにも、さまざまな種類の貝殻からヒントを得て、耐衝撃性の...

独自開発のKY-150、KY-260金属3Dプリンター——安徽科源3D

Keyuan 3Dは2015年9月に設立され、江蘇省無錫、安徽省蕪湖、山東省青島、内モンゴル自治区...

パーマロイ付加製造プロセスプラン、ラジウムレーザー軟磁性合金成形プロセスの詳細な説明!

パーマロイとは、ニッケル含有量が 30% ~ 90% の鉄ニッケル合金を指します。このタイプの軟磁性...