GH誘導電子ビーム金属3Dプリント大型純銅コイル

2022年10月、Antarctic Bearは、スペインの純銅コイル専門企業GH InductionがEBM（電子ビーム）技術の3Dプリントを使用して大型純銅コイルを製造し、熱処理プロセスに新たな道を開いたことを知りました。スペインのバレンシアに拠点を置く同社は、3D プリントされた純粋なコイル製造方法を 3D Inductors ブランドで販売しており、2014 年以来何百もの 3D プリントされたコイルを製造してきました。

同社の基本技術は、特許取得済みの3Dプリントコイル技術（3DPCoil）に基づいており、これはGE AdditiveのEBM技術に基づいています。この最新の成果のために、GH Induction は GE Additive X2A システムを使用しました。このシステムにより、以前のシステムのビルドボリュームが 2 倍になり、Z 高さが 350 mm に増加し、大型の純銅コイルの作成が可能になりました。

3Dインダクタ<br /> 誘導加熱装置の最も重要な側面の 1 つは、インダクタそのものです。 GH グループは、EBM 積層造形法に基づく独自の技術を使用したインダクタの設計および製造のための革新的な新システムの特許を取得しました。従来、インダクタの製造は 1 回限りのプロセスであり、原材料はエンジニアリング仕様に合わせて手作業で成形されます。このため、同一の性能特性を持つ同一のインダクタを製造することは極めて困難です。

GH 3DP コイル製造技術を使用することで、同一のインダクタを製造できます。これにより、複数の誘導システムが同じプロセスを実行しているときに高い再現性と一貫性が得られ、インダクタを交換する必要があるときのメンテナンスと校正の時間が大幅に短縮されます。

純銅部品に積層造形を施すことは、技術者が長い間克服したいと願ってきた課題でした。現在では、3D プリントを使用して、単一の大型部品の大型コイルを熱処理したり、複数の小型コイルを積み重ねて最も効率的な方法で構造体積を最適化したりすることができます。同社のスタッキング技術、ビルドボリュームの最適化、純銅の処理能力により、銅コイルの性能が大幅に向上し、具体的にはエネルギー効率が向上し、インダクタコイルの寿命が延びます。

△GH InductionはEBM 3Dプリントされた大型純銅コイルを製造

△GH Inductionの3Dインダクタ向け3Dプリントワークフロー。上記は新しいパレットと従来のパレットの比較です

3D プリントインダクタの利点●耐用年数が 400% 長くなります: 3D インダクタは冷却効率が向上し、純銅で作られています。一体構造により、溶接またはろう付け接合部の弱い部分が排除されます。 3D 設計により、内部および外部のパラメータを厳密に制御できます。

再現可能なインダクタンス: 同一の交換部品を製造および供給できるため、器具を交換するときに加熱プロファイルが維持され、時間のかかる変更を行う必要がなくなります。

●生産性の向上: 3D インダクタは耐用年数が長くなり、治具の変更による製造プロセスの一時停止が削減されます。インダクタを新しい同一の器具に交換する必要がある場合、メンテナンスと交換にかかる時間は最小限に抑えられます。

●在庫の削減: 3D インダクタは寿命が長く、交換注文のリードタイムが短いため、在庫として保管する必要があるスペアパーツが少なくなります。

●複雑なインダクタ形状: GH テクノロジーを使用すると、従来の方法では製造不可能な非常に複雑なインダクタ設計を製造できます。

最後に、Antarctic Bear は、3D プリントコイル材料の銅の純度を表し、間接的に製造効率を示すことができる RRR インジケーターというインジケーターを紹介したいと思います。この指数の値が高いほど、密度が高く、純度が高く、材料の空隙が少なくなります。この値によって、材料の熱伝導率と電気伝導率も決まります。通常の銅の RRR 値は 5 ～ 150、OFHC は 100 ～ 200、超純銅は 200 ～ 5000 です (GH 3D インダクタ)。 GH Inductors の最新レポートによると、低温電気伝導率と熱伝導率の最新テストでは、GH 材料が RRR が 250 を超え、最高のパフォーマンスを発揮しました。

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