SINTEF、海運分野での付加製造を推進

過去 3 年間、ノルウェーの研究開発パートナーである SINTEF は、海洋産業をより効率的かつ持続可能にするための付加製造の可能性に焦点を当てた欧州共同研究プロジェクトである FlexiMan に携わってきました。プロジェクトのパートナーは、Nordic Additive Manufacturing AS、Kongsberg Maritime AS、Fraunhofer IPK、LaserCladding Germany GmbH、Mecklenburger Metallguss GmbH です。

循環型経済の概念は、損傷した部品または損傷した部品の部品からの材料を再利用することを目標とした、このプロジェクトの背景にある考え方を特徴づけています。持続可能性に加えて、必要なときにこれらの部品を付加的に製造することで、必要な保管スペースを最小限に抑え、長距離輸送に伴うコストを排除します。「成功すれば、競争が激しく、収益性が最優先される業界において、海運業界のサプライヤーは大きな優位性を獲得できるだろう」とフレキシマンプロジェクトの責任者アフェフ・サーイ氏は語った。「また、必要な材料だけを使用します。無駄になるものは何もありません。」

△付加製造技術で修復された船舶エンジンのジェットインペラ（Nordic Additive Manufacturing提供）

ある例では、チームは摩耗したブレードを持つインペラを担当していました。通常、これによりインペラ全体が廃棄されることになります。 FlexiMan の一環として、チームはインペラに新しい合金ブレードを付加的に製造し、より長く機能し続けるようにしました。部品が修理不可能なほど損傷した場合、その部品を原材料に分解して、新しい部品の製造に使用することができます。

△メンテナンス前後のジェットインペラ

従来の機械加工と比較して、積層造形によりカスタマイズされた部品ソリューションが可能になります。ハイブリッド材料ソリューションの 1 つのタイプ: 部品が非常に大きく、摩耗の影響を受けない領域の場合は、通常の鋼を使用したより安価なオプションが可能であり、使用頻度の高い小型部品は、より高価で高品質の材料を使用して積層製造されます。もう 1 つの利点は、大きく重い部品に使用する材料を制限できることです。一例としてプロペラが挙げられますが、科学者たちはここで中空の変種を開発する計画を立てています。つまり、使用する材料が少なくなり、プロペラが軽くなり、必要な燃料も少なくなります。航空宇宙産業や自動車産業など他の大規模産業では AM が採用されていますが、厳格な海事ガイドラインがこの分野での迅速な採用を阻んでいます。 SINTEF のトロンハイムとラウフォスにある工場では現在、これらのガイドラインに準拠した製造手順をテストしています。

「今では、このジェットインペラカバーは、3つの異なる部品を機械加工して組み立てるのではなく、1つの部品として印刷できます。何よりも素晴らしいのは、これらのバルブを30個同時に製造できるようになったことです」と、FlexiManのパートナーであるKongsberg Maritimeの主任エンジニア兼材料技術スペシャリストであるMette Nedreberg氏は言います。

「3D プリントなら、注文が入ったらすぐに部品を入手できるようになり、部品を在庫しておく必要性が減ります。また、将来的にメンテナンス作業を行う際には、コングスベルグの機器が設置されている船上または船の近くの港でスペアパーツを製造できると考えています。これはすべての関係者にとってメリットのあることです。」と彼女は続けます。

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