エアバス、サフランなどがハイブリッドDED金属3Dプリント技術を共同開発

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）を含む積層造形コンソーシアムは、航空宇宙分野向けの新しいハイブリッド指向性エネルギー堆積（DED）3D印刷プロセスの開発を開始しました。

「ハイブリッド直接エネルギー堆積スプリント」プロジェクトは、最終的には 3D プリントを通じて航空宇宙部品の生産へのより持続可能な道を提供することを目指しています。従来の製造会社が現在直面している課題を克服するために、新しいハイブリッド DED プロセスは、製造コストとリードタイムに関連する多くの問題を解決すると言われています。この共同プロジェクトは、航空宇宙技術研究所（ATI）の資金提供を受け、高価値製造カタパルトが支援しており、クランフィールド大学、北アイルランド技術センター（NITC）、および13社の産業運営グループも参加している。
△エアバスA380。写真提供：エアバス。
NMISの付加製造および加工担当ディレクターのスティーブン・フィッツパトリック氏は、次のように述べています。「このプロジェクトは、航空宇宙企業に、より効率的な代替製造ルートを提供する真の可能性を秘めており、排出量の削減、再製造、より回復力のあるサプライチェーンなど、業界の主要な推進力を実現します。」

ハイブリッドDED 3Dプリントの利点

航空機の着陸装置を構成する部品を含む重要な航空宇宙部品は、歴史的に鍛造と機械加工によって製造されてきました。鍛造は現在、より信頼性の高い部品を生産しているように見えますが、従来の製造に伴うコストとリードタイムを考えると、改善の余地があります。

新しいハイブリッド DED テクノロジーは、この製造ワークフローを合理化し、ユーザーが鍛造および成形された部品に金属の特徴を直接 3D プリントできるようにします。鍛造の低コストと成形の高スループットを組み合わせ、材料の無駄を最小限に抑え、複雑な形状を生産する能力を高めます。このプロセスでは、柔軟性を高めるためにロボットアームを統合したパラレルキネマティックマシン（PKM）テクノロジーの要素も採用されます。

ハイブリッド DED アプローチは、重要なコンポーネントの製造に加えて、コンポーネントの修理と再製造の新たな道も開きます。さらに、現在は航空宇宙分野で使用されていますが、石油・ガス、防衛、自動車などの産業にも適しています。 NMISの製造エンジニアであるミサエル・ピメンテル博士は、次のように付け加えました。「付加製造を鍛造およびPKM技術と組み合わせて使用することは、製造業界に変革をもたらし、リードタイム、製造コスト、材料の無駄を削減する可能性を提供し、ネットゼロ目標の達成をサポートし、循環型経済に真に貢献する生産モデルを作成します。」
△ハイブリッドDED 3Dプリントプロセスは、着陸装置部品などの主要部品の製造に使用されます。写真提供：エアバス。
NMIS とクランフィールド大学はすでにプロジェクトの最初の 2 つのフェーズを主導し始めており、今年後半にはデモンストレーターコンポーネントが提供される予定です。 NITC が主導するフェーズ 3 では、統合 PKM 処理に重点が置かれます。最終の概念実証段階では、従来の製造ルートと代替製造ルートを比較します。同社の運営グループは、NMIS、クランフィールド大学、NITC とも緊密に連携し、プロジェクトの成果物が業界の要件を満たしていることを確認し、部品の認定や認証などの将来の手順におけるリスクを軽減しました。

Hybrid DED Sprint などのプロジェクトを通じて、積層造形は航空機部品の生産にますます適したものになりつつあります。先月、ロシアの国営産業技術コングロマリットであるロステックは、ロシア産業貿易省から航空宇宙部品の3Dプリントを継続的に行うためのライセンスを取得した。このライセンスにより、ロステックは民間航空会社向け部品の製造とテストを許可されると伝えられており、航空分野で大規模な産業用3Dプリントを展開する能力を確認した最初のロシア企業となった。一方、航空機メーカーのJPB Systèmeは、初の3Dプリント試験で航空宇宙部品の重量と納期を大幅に削減することに成功した。一部の工程では、接着剤押し出しに切り替えることで、部品が以前より 30% 軽量化され、全体的な生産時間は 80% 短縮されました。

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