ポリライトは航空宇宙産業における大型・大量生産部品の開発動向にどのように対応していますか?

南極熊の紹介：深センTCTアジア3Dプリント展が終了し、2022年珠海航空ショーが本格的に始まりました。今日、この 2 つの業界はますます相互に関連しており、航空宇宙は積層造形 (3D プリント) の最大の応用分野の 1 つとなっています。特に、金属 3D プリント機器、材料、アプリケーションサービスのメーカーのほとんどは、航空宇宙市場を中心に製品とソリューションを開発しています。しかし、航空宇宙分野で必要とされる金属部品はサイズが大きく、使用条件が厳しく、大量生産が必要であるため、3D プリント装置とソリューションに対する新たな要件が求められています。

△プラチナインテリジェント製造工場
2022年11月10日、南極熊は珠海航空ショーから、航空宇宙市場が絶えず提起する新たな要求に直面して、ポリライトが技術研究開発、協調開発、エンジニアリング応用における10年以上の経験を統合し、複雑な構造、高品質、複合製造、特殊材料を備えた大型部品向けのさまざまなプロセス技術製造ソリューションを開発し、航空宇宙部品の大量生産のための完全なソリューションも提供していることを知りました。

△ポリライト社が金属積層造形技術を用いて製造した航空宇宙エンジン部品の動画解説
大型金属部品3Dプリントソリューション

従来、大型部品は主に鍛造と機械加工を組み合わせて製造されていましたが、生産・加工サイクルが長いだけでなく、材料利用率が極めて低いという問題がありました。 Polylite のレーザーステレオ成形 (LSF) 技術は、大型フレームビーム荷重支持構造部品のニアネット成形を実現し、部品の生産サイクルとコストを削減し、開発サイクルを短縮し、製品の品質を保証します。部品の総合的な性能は、設計要件を満たすようにテストされています。

2021年の珠海航空ショーで、ポリライトはLSFプロセスを使用して印刷されたチタン合金フレームを展示しました。成形サイズは1200mm×800mm×150mmで、わずか120時間で印刷されました。今年の珠海航空ショーで、BLTはもう一つの新しい大型粉末供給部品であるチタン合金フレームを展示しました。この部品はBLT-C3000で200時間かけて加工され、寸法は1200mm×350mm×350mmです。

△Polyliteが2022珠海航空ショーで展示した大型粉末供給部品-チタン合金フレーム。また、Polyliteは珠海航空ショーでSLMレーザー溶融大型3Dプリントソリューションも展示しました。そのうち、BLT-S800装置は、成形サイズが800mm×800mm×600mmで、10個のレーザー同期スキャンを実現でき、最大成形効率は250cm3/hに達し、航空宇宙分野の大型部品の量産を強力にサポートします。

△ポリライトが2022年珠海航空ショーに出展した大型SLM 3Dプリンター「BLT-S800」
BLT-S510/S515設備は成形高さが1000mmを超え、最大成形効率は150cm3/hに達します。BLT-S600は3次元600mmの大型3Dプリントを実現し、最大成形効率は150cm3/hに達し、航空宇宙分野のさまざまなサイズの部品の生産ニーズを満たすことができます。

金属部品3Dプリント量産ソリューション

ポリライトは大型航空宇宙部品製造のニーズを満たすだけでなく、2022年の珠海航空ショーで量産も実演しました。複数の「フルキャビンバッチ生産」マウントブラケットを含むこれらのマウントブラケットは、Antarctic Bearによると、特定のドローンのコンポーネントの変形から設計されたディスプレイ部品です。薄壁の円筒形の底部と上部に分散したリブを備えた、位相的に最適化された構造です。部品全体が補助サポートを追加することなく自己形成されます。フルキャビンマウントブラケットの寸法は250mm×400mm×400mm、重量は4.12kgです。 BLT-S400 トリプルレーザーデバイスは、わずか 83 時間で一度に 160 個のフルキャビン取り付けブラケットを印刷できます。部品はベースプレートに水平に充填され、垂直に4層に積み重ねられ、装置の成形スペースを最大限に活用します。成形されたマウントブラケット部品は、高品質と性能の一貫性、良好な寸法精度を備えており、航空宇宙部品の大量生産において「コストを削減し、効率を高める」BLT-S400の能力を実証しています。

△3Dプリント設計による変形ドローン部品の量産デモンストレーション。展示されている支持フレームのもう1つの例は、チタン合金素材と位相最適化構造で作られています。メイン構造はリブ状でアスペクト比が大きく、多くの場所で構造形成角度が小さくなっています。ツリー状のサポートが追加され、一部の領域ではグリッド状のサポートが追加され、構造の安定性が確保されています。フルキャビンサポートフレームの寸法は250mm×400mm×400mm、重量は5.92kgです。 BLT-S400 トリプルレーザー装置を使用すると、フルチャンバーでわずか 40 時間で一度に 12 個のピースを成形できます。

△右の写真は、チタン合金製サポートフレームの3Dプリントの量産事例です。上記の量産事例はいずれも、実績のある安定性と信頼性の高いSLM装置であるフラッグシップ量産装置BLT-S400を使用しています。3レーザー構成により、最大75cm3/hの成形効率とより高い生産能力を備えています。

△BLTが珠海航空ショーで展示した主力量産機「BLT-S400」
同時に、部品の安定的かつ一貫した大量生産を確保するために、BLT-Sシリーズの装置には、インテリジェントな粉末拡散検出や3D再構成などのインテリジェントモジュールが搭載されています。インテリジェントな粉末拡散検出は、粉末拡散プロセスをリアルタイムで監視し、さまざまな粉末拡散異常をインテリジェントに識別してデータベースに従って修復し、成形部品の高品質を確保します。 3D 再構築により、成形欠陥を迅速に特定し、成形された部品をリアルタイムで表示できるため、後続の品質追跡が容易になります。また、ポリライトは各モデルの設備に「フルレンジの補助設備」を装備しており、人手を介さずに自動粉末供給と中断のない粉末追加を実現し、設備の効率的な粉末循環と量産のスピードアップに貢献しています。

今回の珠海航空ショーから、ポリライトが再び自社の技術を大型・大量生産のスマート製造に注力し、航空宇宙分野にさらなる大量生産ソリューションを提供し、航空宇宙産業の高品質な発展を強力にサポートし、星の夢を追うためのさらなる可能性を提供していることがわかります。

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