超高精度金属3Dプリントプローブ「Vectoflow」が商品化

Antarctic Bear の紹介: 3D プリント業界の商業化プロセスでは、キラーアプリケーションを見つけることが重要な目標になっています。ドイツのベンチャーキャピタルファンドであるAMベンチャーズは、電気モーターから熱交換器まで幅広い分野のスタートアップ企業に投資を行っている。その中には、3Dプリントのフロー測定システムに焦点を当てたVectoflowという会社があります。 Vectoflow は、市場セグメントに完璧に適合し、積層造形の利点を最大限に引き出しました。

2023年5月20日、Antarctic Bearは、ドイツのVectoflowが金属3Dプリント技術を使用して、ガスおよび流体力学測定用の高性能プローブを製造していることを知りました。これらのプローブは、航空宇宙、自動車、エネルギー、産業の各分野で重要な役割を果たします。

△Vectoflowは3Dプリント技術を使用して、複数のプローブを1つに実現します（マルチポア、静圧、全圧、温度）
3Dプリントによる流量測定の最適化

Vectoflow の共同設立者兼マネージングパートナーである Christian Haigermoser 氏は、GE と BMW で勤務していたときに、3D プリントを使用してフロー測定ツールを改善することを考え始めました。彼は共同創設者のカタリーナ・クライツとともに研究を完了し、Vectoflow 社の基盤を築きました。彼らの目標は、3D プリント技術を使用して、さまざまなアプリケーションにおける測定プローブの精度と柔軟性を向上させることです。

既存の 3D プリンターでは、最適化されたプローブ設計を製造するために Vectoflow が必要とする細部を生成できなかったため、Vectoflow とそのパートナーは、このような小さなオブジェクトの印刷要件を満たすように EOS マシンを正確に調整し、粉末を完全に除去してプローブパッドの繊細な処理を保護するための専用の後処理手順を開発する必要がありました。

Vectoflow は、パートナーの 3D MicroPrint と連携して、従来のレーザー粉末ベッド融合システムで製造できるものよりも小さなプローブを印刷できます。さらに、印刷結果をさらに向上させるために、EOS マシンを購入する予定です。このような社内生産により、製品の品質が向上し、納期が短縮されます。 Vectoflow は、3D プリントによる微細部品の製造により、測定機器の性能と操作性を向上させます。

△ 3Dマイクロプリント技術を使用して印刷されたプローブ
Vectoflow は、直径わずか 3 mm、内部に直径 0.2 mm のチャネルが 5 つある 3D プリント金属プローブ製品を提供できます。このチップは、社内で開発された圧力測定ツールに接続して、タービンコンプレッサーブレード内の空気の速度と方向を追跡できます。

Vectoflow は細かい詳細を取得できるため、プローブが最終部品に統合され、データの信頼性が向上します。これらのプローブは、飛行エンジンのコンプレッサーブレードやドローンの外部部品の外皮などの領域で使用できます。自動車分野では、顧客は風洞内でこれらのプローブを使用して自動車の抗力を測定できます。また、他の分野では、システム内の冷却空気の流れを追跡するために使用できます。

△ Vectoflowの内部風洞はプローブの校正に使用されます
持続的な成長を実現する

Vectoflow は 2015 年に設立され、2016 年に最初の 2 つの機関から投資を受けました。同社は、航空宇宙や電子工学などの分野のバックグラウンドを持つ17人のエンジニアのチームで構成されています。

同社は独自の風洞も所有しており、マッハ1.3までの速度で探査機を校正することができる。市場の需要が非常に高いため、この新興企業は現在、2つ目の風洞を建設中です。

△ Vectoflowの顧客一覧
調査すべき主要市場

Vectoflow は、主に自動車、産業機械、航空宇宙の 3 つの垂直分野において、70 か国に約 300 社の顧客と 80 の研究機関を擁しています。これらの顧客には、シーメンス、トヨタ、エアバスなどの有名な製造会社が含まれます。 Vectoflow のプローブは主にテスト目的ですが、同社は実行アプリケーションのサプライヤーになることを目指しています。

Vectoflow は、風洞、自動車や飛行機、ジェットエンジンの内外でさまざまな測定方法を検討した後、主な焦点を航空、特にドローンと風力タービンの 2 つの特定の市場に絞り込みました。航空機の速度は地上速度とは異なり、飛行方法に影響を与える風速やその他の変数を考慮する必要があります。

「貨物ドローンなどのドローンを操作する場合、ドローン上の気流速度を測定する必要があります」とハイガーモーザー氏は説明します。「中型ドローンでは通常、速度の大まかな測定が必要ですが、軍用ドローンなどの大型ドローンでは、迎え角、ドローンに向かう気流、飛行高度、速度をより正確に測定する必要があります。そのため、すべての航空機にこのようなセンサーが搭載されています。当社は、低コストのモジュールとハイエンドのモジュールの両方のソリューションを提供することで、さまざまなニーズに応えています。」

Vectoflow は、タービンのずれを測定することで風関連の変数に焦点を当て、精密なプローブを使用してタービン発電システムを最適化します。

AM Ventures のアソシエイトである Alexander Schmoeckel 氏は、Vectoflow プローブがそのコスト効率と最小限のデータ依存性により無人航空輸送の開発を前進させると確信しています。彼らの革新的な技術により、ドローンの使用と効率が向上し、これまで測定不可能だった物体の測定が可能になります。さらに、Vectoflow の高度な技術は、クリーンエネルギーの生産を最適化し、風力タービンの性能を向上させるなど、風力エネルギー市場において大きな可能性を秘めています。この革新的な技術により、Vectoflow はドローンや風力タービンのプローブの大規模製造におけるリーダーの 1 つになりました。

△e-Genius-Modドローンは、純電動翼端推進システムを搭載し、Vectoflow VectoDAQ 3Dプリント空気検知システムを搭載しています。
プローブは3Dプリントの理想的な使用例です

3D プリントは、Vectoflow プローブに最適なテクノロジーであり、3D プリントの理想的なアプリケーションケースです。製品サイズは大量生産に適しており、コストも低いです。ハイガーモーザー氏は、Vectoflow の強みは、複雑な部品をカスタムメイドで製造し、適正なコストで大量生産できることだと説明する。現在、約 80% の顧客がカスタマイズされたプローブを必要としており、標準プローブを使用しているのは 20% のみですが、この割合は将来間違いなく大きく変化するでしょう。

Vectoflow は 3D 印刷技術を使用して、設計の自由度と複雑性を高め、高温高圧環境の要件を満たします。さらに、金属3Dプリント技術により生産時間が短縮され、コストも削減され、同社に競争上の優位性がもたらされました。したがって、Vectoflow は、付加製造の可能性を十分に実証した成功事例の 1 つです。

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