Additec と Amorphology がハイブリッド積層造形法を使用してコスト効率の高い波動歯車を開発

Additec と Amorphology がハイブリッド積層造形法を使用してコスト効率の高い波動歯車を開発
AddiTec は、有名な 3D プリンター機器メーカーである Meltio の創設パートナー兼販売代理店です。最近、アンタークティック・ベアは、先端材料を専門とするNASAのスピンオフ企業であるアモルフォロジー社と協力し、特殊な3Dプリントギアボックス部品を開発したことを知りました。
両メーカーは、積層造形法を用いて大型の鋼製波動歯車フレックスラインを開発するために協力したとみられる。ひずみ波動歯車は、ロボットアームや精密動作システムで使用される特殊なタイプのギアボックスです。これらはコンパクトで、バックラッシュがなく、フレックス ラインと呼ばれるギアの薄壁カップを通じてトルクを伝達します。
従来の製造技術を使用する場合、フレックス ラインがひずみ波ギアボックスの製造コストの高騰の原因となります。これは、精密なギアの歯や柔軟な壁などの機能によるもので、ひずみ波動ギアは 6 自由度 (6DOF) ロボット アームのコストのかなりの部分を占めています。
「従来の大型鋼材加工プロセスでは、直径 6 ~ 8 インチのフレキシブル ギアを加工する場合、元の鋼材の 10% まで減少する可能性があります」と、Amorphology の CTO である Glenn Garrett 博士は述べています。「元の鋼材のみの部品を製造するためにエネルギーと材料が無駄になるため、コストと持続可能性の観点からは不利です。」
両社は、協力の一環として、直径6インチの波動歯車フレックスラインを3Dプリントしました。写真提供:AddiTec。
3D プリントの道を進む<br /> 積層造形を選択することで、これらのギアフレックスラインを 3D プリントするコストを大幅に削減し、従来の製造ワークフローを合理化し、高性能鋼をコスト効率よく使用できるようになりました。
Amorphology と AddiTec は、17-4 析出硬化鋼を使用した直径 6 インチのひずみ波動ギア フレックス ラインを共同で開発しました。プロトタイプ部品は 3D プリントされ、その後、モジュール式の指向性エネルギー堆積 (DED) プリントヘッドである Meltio ユニットを実行する Haas CNC ハイブリッド システムで CNC 加工されました。
この方法により、材料使用量と製造コストを削減できるだけでなく、さまざまな仕様のフレキシブルワイヤをオンデマンドで製造することも可能になります。つまり、ユーザーは常にあらゆる直径の在庫を保有する必要がなく、倉庫保管と物流のコストが削減されます。
AddiTec のビジネス開発マネージャーである Yash Bandari 博士は、次のように述べています。「Amorphology 社と協力し、高価な機械加工を大幅に削減することで部品を製造するソリューションを提供できることを嬉しく思います。協力してイノベーションを推進できることを楽しみにしています。」
フレキシブルワイヤーの加工とハイブリッド3Dプリントフレキシブルワイヤー。画像はAddiTecより。
Meltioのレーザー金属堆積技術
AddiTec 社は、デモ部品の成功は Meltio 社のレーザー金属堆積 (LMD) 技術の能力によるものだと考えています。 DED プロセスは、ワイヤ材料と粉末材料の両方に対応しており、レーザー ビームを使用して金属原料を溶かして溶接ビードを作ります。これらのビーズは層ごとに追加され、フレックス ワイヤなどの完全に密度が高く、ほぼメッシュのような金属部品を作成します。 Meltio Engine レーザーヘッドは、CNC 工作機械、ロボット、ガントリー システムなど、さまざまな制御システムに追加できます。
AddiTec の CEO である Brian Matthews 氏は次のように付け加えています。「Meltio は CNC 工作機械と統合できるため、ハイブリッド システムとなっています。ハイブリッド製造は、金属部品のシームレスな製造を実現するワンストップ ソリューションであり、共通のプラットフォーム上で積層と切削の操作を組み合わせることで、部品の製造にかかる全体的なコストと時間を削減します。」
Amorphology と AddiTec は、従来の製造技術では生産不可能な、柔軟なマルチマテリアルおよび機能的に傾斜した材料のラインにパートナーシップを進める計画を​​表明しました。
△MeltioのLMDツールヘッドはCNCと一体化しています。写真提供:Meltio。
DED 3D プリンティングの応用範囲は非常に広いです。つい最近、エアバス、サフラン・ランディング・システムズ、スコットランド国立製造研究所(NMIS)を含む積層製造コンソーシアムが、航空宇宙分野向けの新しいハイブリッド DED 3D 印刷プロセスの研究を開始しました。この技術は、航空機の着陸装置を構成する部品などの重要な航空宇宙部品の 3D プリントや、MRO アプリケーションに使用される予定です。
一方、金属ワイヤアークDED技術の開発者であるMX3Dは、部分的に3Dプリントされた「WAAMクリップ」を最近発表した。この混合工業部品は、化学、石油、ガス部門で高圧漏れを密閉するために使用される部品であるパイプクランプの例です。これはパイプラインのメンテナンスに不可欠な部分であり、修理が必要になるまでのユニットの寿命を延ばします。
ハイブリッド積層造形、レーザー金属堆積、CNC

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