AddUpとDassault Aviationが協力し、航空機向け金属3Dプリントの産業化を目指す

2022年12月8日、アンタークティックベアは、産業用金属3DプリンターメーカーのAddUpとフランスの航空宇宙企業ダッソー・アビエーションが、航空用金属積層造形プロセスを「試作」から「大量生産」へと進化させるための提携を発表したことを知りました。

△ダッソーファルコン20G 海上哨戒機両社は、世界の航空交通量の増加、深刻化する資材不足、部品の軽量化と最適化、信頼性と性能向上の追求など、航空業界が競争力を維持・向上するためには一連の問題を解決しなければならないと考えている。品質を維持し、ますます厳しくなる規制に準拠します。

このような状況の中で、ダッソー・アビエーションが主導し、AddUpを含む多数のパートナー、研究機関、学術機関、企業の協力を得て、共同研究開発プロジェクト「AEROPRINT」が設立されました。これらの組織は、金属 3D プリント技術がこれらの問題に対処する 1 つの方法であると考えています。

△AddUp社製メタルパーツ
AEROPRINT プロジェクトとは何でしょうか?
この 5 年間のプロジェクトは、カテゴリー 2 およびカテゴリー 3 の認証を受ける先進的な航空宇宙部品の製造に、競争力のあるマルチマテリアル金属 3D プリント (チタンとアルミニウム) 技術を開発、認定、統合することを目的としています。ダッソー・アビエーションのオーヴェルニュ＝ローヌ＝アルプ地方（フランス）のアルゴネにある施設が、このプロセスを統合するためのパイロット施設として指定されました。

AddUp は、相互運用性とプロセス自動化に基づいた新しい生産システムの作成を担当しています。目標は、選択された 2 つの材料の適切な分離と循環を確保しながら機器を割り当てることです。 AddUp の専門家は、粉末が片側から入り、金属部品のトレイが反対側から出る新しい密閉ハウジングを開発していると伝えられている。この将来の工場には、パウダーベッドフュージョンテクノロジー (L-PBF) と必要な仕上げ方法を採用した 4 台の FormUp® 350 マシンで構成される 2 つの生産セルが含まれます。同時に、このプロジェクトでは AddUp から 2 台の PBF マシンも選択しました。

△AddUp FormUp 350 3Dプリンター一式
この自動化されたワークショップは何をもたらすのでしょうか?
オペレーターは、工業用コンテナに梱包された 2 つの金属粉末を、作業場の外にある配送ステーションに積み込みます。内部では、自動調整ステーションが生産パレットを引き継ぎ、「ジャケット」と呼ばれる移動式チャンバーに挿入します。材料に応じて、反転シャトル内の自動ガイド車両 (AGV) によって輸送され、各 PBF マシンに配置されます。印刷が完了すると、シャトルはモバイルチャンバーを粉末除去ステーションに戻します。

同じステーションで、印刷プロセス中に溶けなかった粉末の大部分が除去され、次の印刷のために送り返される前にリサイクルされます。粉末が完全に除去されると、シャトルは調整ステーションに進み、そこで部品が入ったトレイがチャンバーから取り出され、部品の洗浄および乾燥ステーションに運ばれます。後者は新しいトレイを受け取り、印刷を続行します。部品が入ったパレットは、作業現場から出荷されてオペレーターに引き渡される前に、より徹底的に洗浄されます。

ワークショップを自動化することには多くの利点があります。 HSE（健康、安全、環境）の観点から、作業者は粉末に接触しません。ロボット化された囲いの中に入るのはメンテナンスの目的のためだけであり、残りの作業は囲いの外で行われます。産業の観点から見ると、プロセスが検証され、認定されると、生産の再現性が保証されます。

このプロトタイプの自動化ワークショップは、3D 印刷機器の導入のためのすぐに使用できる産業用ソリューションの基盤として機能し、高い生産性と安全性を保証します。

△ FORMNEXT 2022展示会中の華碩高科金属
航空宇宙用途向け金属 3D プリント技術<br /> 以前、航空宇宙製造サービスプロバイダーのFalcontechは、同社の「スーパー3Dプリント工場」にFarsoonのハイテク金属3Dプリントシステム50台を統合すると発表しました。中国の航空宇宙専門企業は、2020年に20台のFarsoon 3Dプリンターを設置し、製造能力を高め、大規模な連続生産を可能にしました。

さらに、ジェットエンジン、部品、統合システムを製造する多国籍企業である GE Aviation は、商用ジェットエンジン部品の修理に金属 3D プリントを提供する最初の企業です。同社のシンガポールにあるロヤン工場は、エンジンのメンテナンス、修理、オーバーホール（MRO）にこの技術を使用する承認を世界で初めて取得した。

△Ultimaker S5 3Dプリンター
3D プリントの大量生産と自動化<br /> 昨年、バンクーバーを拠点とする3Dプリンティングの新興企業3DQueは、Ultimaker S5上のQuinly 3Dプリンターの自動化アップグレードの費用対効果を実証することに成功したと発表しました。予備テストの結果によると、アップグレードされた機器により、オペレーターの作業時間が 90% 短縮され、部品あたりのコストが 3 分の 2 以上削減されました。 3DQue は、アップグレードされた自動化ソリューションが、大規模生産における金属 3D プリントの経済的実現可能性を実証していると考えています。

さらに、3Dプリンターおよび消耗品メーカーSoonSolid傘下の産業ブランドSoonSerは、産業用大量生産のニーズを満たすためにアップグレードされたSLA 3DプリンターシリーズMars Proを発売しました。このシリーズには、Mars Pro 600、850、1600 SLA 3D プリンターが含まれており、後者は 1600 x 800 x 600 mm の大規模でスケーラブルな造形容積を特徴としており、自動車、アート、建築、医療業界での試作、製造、迅速な精密鋳造アプリケーションに適しています。

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