StratasysとAvio Aeroが航空宇宙3Dプリンティングで画期的な進歩を達成

2022年3月、Antarctic Bearは、3DプリンターメーカーのStratasysとGE Aviationの事業部Avio Aeroが航空宇宙アプリケーションに関する新たな計画を発表したことを知りました。

● Avio Aero の 3D プリント Catalyst エンジンが、エアバスのドローン「Eurodrone」の動力源として採用されました。
Stratasys は、オリオン宇宙船で使用されている Antero 840CN03 ポリマーの認定データを公開し、この材料から作られた部品の開発を促進します。

△Avio Aeroの3DプリントCatalystエンジン。画像はAvio Aeroより。

Avio Aero の Catalyst エンジン<br /> エアバス軍用機部門の責任者、ジャン=ブリス・デュモン氏は次のように説明した。「Catalyst は、優れた性能、開発リスクの低さ、優れたサービス経済性、高い成長可能性に基づいて、最良のソリューションと考えられました。顧客の要件に沿って、Catalyst は真にヨーロッパ的なソリューションを提供し、戦略的自律性の実現者としてユーロドローンに貢献します。」一方、アビオエアロは次のように指摘した。「この選択は決定的な前進であり、ユーロドローンプログラムが時間どおりに、コストどおりに、顧客の設定した要件に従って製造されることが保証されます。」

カタリストは「30年以上ぶりにゼロから設計された新しいターボプロップエンジン」であり、ターボプロップとは飛行機のプロペラを回転させるエンジンである。この推進システムは、フルオーソリティデジタルエンジンコントロール（FADEC）テクノロジーを採用しており、4つのジョイスティックの代わりに1つのジョイスティックを使用するため、パイロットが民間航空機を操縦しやすくなります。

GE アビエーションのターボプロップ機ゼネラルマネージャー、ポール・コーカリー氏：「FADEC は飛行機の状況を把握し、プロペラピッチと燃料流量を自動的に最適化できます。パイロットはチャートを見て 4 つのレバーを別々に操作して飛行を最適化する必要がなくなります。すべてデジタル化されます。パイロットはレバーを 1 つだけ操作するだけで、ジェット機を操縦するのと同じ感覚になります。」

Catalyst のコンポーネントの 30% は 3D プリントで製造されており、コンポーネントを軽量かつ統合することができます。 GEは3Dプリンティングを活用して、ターボプロップ機の開発期間を10年から2年に短縮することにも成功しました。この作業の多くは、Avio Aero のブリンディジ工場で製造されています。この工場には、2016 年後半に GE が Concept Laser を買収した際に取得した、GE Aviation の広大な Additive Technology Center の技術を搭載した DMLM マシンが数台設置されています。

2020年にTextron Aviationに最初の飛行可能なエンジンを納入して以来、Catalystは2,600時間を超える地上テストを記録しています。昨年9月にベルリン空港で最初のテスト飛行が成功した後、このターボプロップエンジンはエアバス社によってユーロドローンの動力源として選定されました。

△エアバス・ユーロドローンのコンセプト図。画像提供：エアバス。

ユーロドローンのドローンに電力を供給する<br /> 現在、エアバス社がレオナルド社、ダッソー・アビエーション社と共同で製造中のユーロドローンは、特に非分離空域での飛行向けに設計された初のドローンとなる。完成すると、ユーロドローンは国境や大陸を越えた情報収集、監視、偵察（ISR）任務に使用されることになる。

この機体は全長16メートル、翼幅26メートルで、エアバスのデジタル設計・製造・サービス（DDMS）システムを使用して製造される予定。そのため、ドローンの部品は強力な物流サポートの恩恵を受け、納期の短縮、コストの削減、従来の技術で生産された部品の品質向上が期待されます。エアバスが Avio Aero 社と 120 基の Catalyst エンジンの製造と保守に関する複数年契約を締結したことで、Eurodrone 社は Avio Aero 社のヨーロッパにおける設備と、イタリア、ドイツ、チェコ共和国、ポーランドにある GE 社の供給および組立施設のサポートも受けられることになります。

Avio AeroのCEO兼ゼネラルマネージャーであるリカルド・プロカッチ氏は次のように語っています。「エアバス社にユーロドローンの推進役として選ばれたことを光栄に思います。これは欧州の航空業界にとって大きな節目であり、欧州の能力と主権を高めるものです。もちろん、当社のCatalystチームにとっても大きな節目です。当社は人材、リソース、インフラに投資し、プログラムをすぐに実行できるようにしました。」

△ロッキード・マーティン社が3Dプリントしたオリオン宇宙船用ハッチカバー。画像はBusiness Wire、Stratasysより。

ストラタシスの航空宇宙データイニシアチブ
ストラタシスは、航空宇宙イノベーションに重点を置いた取り組みの一環として、ロッキード・マーティンおよびデンバーのメトロポリタン州立大学 (MSU デンバー) との研究協力から得られた材料認定データを公開することも発表しました。
プロジェクトの最初のフェーズでは、Stratasys Direct と Lockheed Martin が、Fortus F900 マシンで Antero 840CN03 材料の 280 を超えるサンプルを 3D プリントしてデータセットを作成しました。印刷後、これらの試験片に対して引張強度試験が行われました。 Stratasys の材料は高品質であることが実証されており、部品は一貫した機械的特性を備えています。

プログラムの最初の成功を受けて、チームは現在、Antero 840CN03 のさらなる特性を評価することを目指しています。これらの特性は、「他の部品タイプや環境」への適用において重要な特性です。 MSU にとって、この取り組みは将来の製造業の労働力を育成する手段として役立ちます。特性データを提供することで、学生は材料の可能性と性能をより深く理解できるようになるからです。

「ストラタシスやロッキード・マーティンのような大手企業と協力することで、当校の学生は、就職先の航空宇宙企業が最新技術を導入できるよう十分に準備することができます」とミシガン州立大学先進製造科学研究所所長のマーク・ヨス氏は述べた。「この材料認定データを公開することで、航空宇宙産業の発展に役立つ付加製造基準をさらに確立することができます。」

コンパイル元: https://3dprintingindustry.com/n ... eakthroughs-207044/

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