フラウンホーファーとトルンプが協力してレーザー金属積層3Dプリントを推進

2022年1月18日、Antarctic Bearは、フラウンホーファーレーザー技術研究所（ILT）とドイツの工作機械メーカーTRUMPFがレーザー金属堆積の分野での技術移転を加速するための協力協定を締結したことを知りました。
両社は、レーザーシステム技術とアプリケーション固有のノウハウにおけるそれぞれの専門知識を組み合わせ、顧客向けの研究開発を実施して、レーザー材料堆積における生産性、速度、材料、プロセスを改善します。
フラウンホーファーILTのレーザー材料堆積専門分野の責任者であるトーマス・ショップホーフェン博士は、次のように述べています。「当社の中核事業は、アプリケーションに適合したプロセスおよびシステム技術コンポーネントの開発です。その基礎となっているのは、幅広い業界向けに開発したアプリケーションにおけるレーザー材料堆積の30年にわたる経験です。当社の技術を産業用アプリケーションに移行すると、お客様は、特にコンポーネントの可用性、安定性、適合性に関して、システムエンジニアリングの実装の問題にますます関心を持つようになります。」
△ TRUMPFシステム技術を使用した超高速レーザー材料堆積EHLA。写真提供：TRUMPF。
レーザー材料堆積の進歩<br /> フラウンホーファーILTは、2017年に早くも、超高速レーザー材料堆積（EHLA）と呼ばれる特許取得済みの3D印刷技術を開発しました。 EHLA は、大容量の指向性エネルギー堆積 (DED) の原理に基づいて設計されており、当初はガントリーやロボットアームに統合できるモジュール式ツールヘッドとして提供されます。 ILT は、EHLA テクノロジーを従来のクラッディングプロセスよりも効率的で環境に優しい代替技術であると説明しています。
この技術の発表以来、フラウンホーファーは複数のパートナーと協力して、3D 印刷アプリケーションに適したプロセスの次世代バージョンの開発に取り組んできました。 2020 年、治具メーカーの Bilsing Automation は、EHLA をワークフローに統合し、フレキシブルグリッパー、ハンドリングデバイス、成形ツールなどの独自製品の一部を製造しました。
その後すぐに、フラウンホーファーILTはマックス・プランク鉄鋼研究所（MPIE）と提携し、EHLAを使用してダマスカス鋼に匹敵する特性を持つ3Dプリント複合材料を製造し、その後、製造サービス局のToolcraftが回転対称部品の修理と修正にEHLA技術を採用し、腐食と摩耗防止のコーティングを施したことを発表しました。
昨年 10 月、フラウンホーファー ILT はドイツのエンジニアリング会社ポンティコンと共同で、EHLA テクノロジーの最新バージョンである EHLA 3D を使用した一連の新しい研究プロジェクトを開始しました。現在、EHLA 3D は、最大 25 kg の部品を毎分約 200 メートルの速度で、100 ミクロンの非常に高い精度で処理できます。
△経済的なブレーキディスクや油圧シリンダーの摩耗や腐食防止などの用途。画像提供：TRUMPF。
新たなパートナーシップ協定
TRUMPF は、レーザー材料堆積および材料処理用のレーザーシステムとコンポーネントの製造において数十年の経験を有しており、EHLA 技術のさらなる向上に貢献できます。これが、ILT が TRUMPF との提携を選択した主な理由でもあります。
TRUMPF は、工業メーカー向けの工作機械およびレーザーを製造する世界最大手の企業のひとつであり、強力な金属印刷ポートフォリオを構築しています。 Fraunhofer ILT は、工業用量産において堅牢で信頼性が高く、生産性の高いレーザー材料加工機を製造するメーカーのノウハウを活用し、EHLA とそのアプリケーションの開発を加速します。
TRUMPF の 3D プリンティングポートフォリオは、独自のレーザー金属融合 (LMF) ドライブシステム TruPrint 1000、2000、3000、5000 と、レーザー金属堆積ドライブ TruLaser Cell 3000、7040、および DepositionLine 製品で構成されています。同社は今年初めから、機械のプロセスとアプリケーションの開発のために、さまざまな光学システムと粉末供給ノズルを備えた最先端のレーザーシステムをフラウンホーファーILTに引き続き供給していきます。
Schopphoven 氏は次のように付け加えています。「この方法では、産業関連システム上でプロセスを直接研究できるため、研究結果を顧客のアプリケーションに非常に効率的に移行できます。」
一方、フラウンホーファーのパートナーは、乗用車のブレーキディスクのより経済的なコーティングや油圧シリンダーの摩耗および腐食防止など、多くの有望な用途が間もなく実現すると主張している。
「フラウンホーファーILTとの緊密な協力は、双方の顧客にとってウィンウィンです」と、ディッツィンゲンのTRUMPFの産業マネージャー、マルコ・ゲーベル氏は語ります。「フラウンホーファーILTとの緊密な協力のおかげで、私たちは生産チェーン全体に対するソリューションを単一のソースから提供することができます。産業用途に最適化されたシステム技術と、この目的のために適応または特別に開発されたプロセスを組み合わせることで、世界中のお客様がこれらのイノベーションの恩恵を受けられるよう支援しています。」今後、両者はレーザー材料加工の他の分野でも協力関係をさらに拡大する予定です。

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