アルゴリズム エンジニアリング ソフトウェア Hyperganic Core は、部品設計プロセスを支援し、反復を減らしてコストを削減します。

アルゴリズム エンジニアリング ソフトウェア Hyperganic Core は、部品設計プロセスを支援し、反復を減らしてコストを削減します。
2022年5月、Antarctic Bearは、大手3DプリンターメーカーのEOSがエンジニアリング設計ソフトウェアの専門家であるHyperganicと提携し、3Dプリントされた航空部品の設計と性能を向上させていることを知りました。

両社は、Hyperganic の AI ベースのアルゴリズム エンジニアリング ソフトウェアである Hyperganic Core を、EOS のレーザー粉末床融合 3D プリンターと統合します。 EOS の顧客は、従来の部品設計プロセスを完全に回避し、アルゴリズム モデルを使用して宇宙推進コンポーネントを設計できるようになります。これにより設計ワークフローが大幅に簡素化され、最適化された起動パフォーマンスで部品ジオメトリを数分以内に計算生成できるようになります

研究者たちはハイパーガニック・コアを使用して、EOSマシンで3Dプリントされたロケットエンジン全体を設計した。


△Hyperganic Coreを使用して設計された3Dプリントガススパイクロケットエンジン。写真提供:EOS。

EOS の創設者である Hans Langer 博士は、次のように述べています。「先駆的なイノベーターとして、私たちは現在、Hyperganic と協力して、AM の分野に新たなパラダイムシフトをもたらしていますこれにより、積層造形の設計プロセスが完全に変わり、ソフトウェア生成のアルゴリズム エンジニアリングからデジタル製造まで、積層造形が真にデジタルなアプローチになります。」

無料デザイン<br /> 付加製造技術により、従来の製造プロセスだけでは実現不可能だった設計の自由度が得られます。 3D プリントの普及により、複雑な内部冷却チャネル、格子構造、薄壁を備えた形状の製造が可能になりました。しかし、20 世紀以来の大きな進歩にもかかわらず、従来の CAD ソフトウェアでは、過度に複雑な構造を設計するのは依然として困難です。これにより、エンジニアや設計者はアイデアを生産可能な部品、構造、アセンブリに迅速に変換できなくなります。設計に小さな変更を加えるだけでも、手作業による大幅な改良が必要になる場合があり、設計を繰り返すたびにプロジェクトのコストが増加します。

これらの問題に対処するために、3D プリント業界では現在、ジェネレーティブ デザインおよびトポロジー最適化プログラムを利用できます。これらの製品は、事前に設定されたパラメータとアルゴリズムに基づいてコンポーネントを設計し、負荷の高い作業のほとんどを「CPU」に任せます。

この業界初のコラボレーションで EOS と協力できることを嬉しく思います」と、Hyperganic の CEO である Lin Kayser 氏は述べています。「アルゴリズム エンジニアリングは、アイデアを数分で設計に変換し、エンジニアがルールを設定し、コンピューターが結果を生成します。特に、宇宙推進の分野はアルゴリズム エンジニアリングから大きな恩恵を受けると考えています。

3Dプリントされたエアロスパイクロケットエンジン
Hyperganic Core は、エアロスパイクロケットエンジンをゼロから計算設計するためにソフトウェアが使用されており、現場での汎用性がすでに実証されています。エアロスパイクは工学上の驚異とみなされており、さまざまな高度で空気力学的効率を維持することで知られています。

Hyperganic Core はわずか数日間で、数百もの実行可能なデザインを生み出しました。そのうちの 1 つは、EOS M 400-4 システムによる 3D プリントによって製造されました。部品全体は、ゼロサポート構造のインコネル 718 で印刷されます。その後、研究者らは AI アルゴリズムを使用して、より大型の AMCM M 4K システムで 3D プリントする部品を自動的に再設計し、今回は析出硬化銅合金 CuCrZr を使用してエンジンをプリントしました。


△3Dプリントされたロケットエンジンのクローズアップ。写真提供:EOS。

航空宇宙における付加製造
2022年4月、アメリカの民間航空宇宙企業ランチャーは、NASAのステニス宇宙センターで3DプリントされたE-2液体ロケットエンジンの新たなテストマイルストーンを無事に完了しました。同社のロケットエンジンは初めて公称推力、圧力、酸化剤と燃料の混合比を達成し、試験発射から40秒後には「完璧な状態」にあったと伝えられている。


△ NASA のステニス宇宙センターのテストベンチにある E-2 ロケットの推力室アセンブリ

NASA は、高性能航空宇宙システムでの使用に特化して設計された新しい金属 3D プリント合金を開発しました。強度と耐久性を兼ね備えた GRX-810 は、1090°C (2000°F) を超える温度に耐えられるとされる酸化物分散強化型 (ODS) 合金の一例です。 NASA は最新の技術革新を利用して、タービンエンジンの燃焼器などの高温部品を 3D プリントする予定です。


△GRX-810でプリントしたタービンエンジンバーナー


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