NJIIとFoundry Labは、3Dプリントと従来の鋳造の利点を組み合わせた高性能デジタル金属鋳造部品の製造で協力しています。

2024年11月27日、アンタークティックベアは、ニュージーランドの金属鋳造会社ファウンドリーラボが、ニュージャージーイノベーション研究所（NJII）がDMC-3デジタル金属鋳造（DMC）システムの最初の商用顧客になったと発表したことを知りました。
NJII 研究所の防衛チームは、コラボレーション、運用、製造、エンジニアリング、トレーニング (COMET) プログラムの一環として DMC-3 システムを配備します。この官民パートナーシップには、米国陸軍 DEVCOM 兵器センター (DEVCOM AC)、NJII、ニュージャージー工科大学 (NJIT) が参加しており、国防と国土安全保障の目標を達成するために製造業における労働力開発を推進することを目的としています。
NJII の防衛製造技術担当ディレクター、トーマス・マーフィー氏は、「Foundry Lab と協力し、米国に金属鋳造を復活させ、米国の限られた鋳造所や鋳造施設を支援できる機会に興奮しています。当社のパートナーは鋳造の用途が多岐にわたりますが、鋳造の実務経験が限られている新しい労働力のやる気を引き出すことが重要な要素です。Foundry Lab の技術を北東部地域とパートナーにもたらす早期導入プログラムに参加できることを誇りに思います。」と述べています。
△鋳造ラボでのデジタル鋳造。写真はマイケル・ペッチによるものです。
ファウンドリーラボのDMCテクノロジー
Foundry Labは2021年11月にDMC技術を導入し、CADファイルに基づいて金属部品を即日生産できるようになりました。この技術は、3D プリントの設計の多様性と、従来の鋳造の効率性とコストの利点を組み合わせたものです。
DMC テクノロジーは、アルミニウム、ステンレス鋼、その他の合金などの材料と互換性があり、業界標準を満たす高密度で機能的な部品を製造できます。設計サポートは既存のワークフローにシームレスに統合され、製造業者に、大量生産前の機能テストを容易にしながら生産の非効率性に対処する方法を提供します。
DMC-3システムは、Formnext2023でのデモンストレーションの後、2024年6月に商業デビューし、試作および製造プロセスの効率を向上させることが期待されています。
Foundry Lab は、DMC-3 システムにより鋳造プロトタイプと生産部品のリードタイムが数か月から数時間に短縮され、需要の高い環境で特に有益であることを強調しています。この動きは、生産方法の近代化とサプライチェーンの信頼性強化に向けた同国の取り組みに沿ったものだ。
厳しいスケジュールと厳格な仕様が特徴となることが多い防衛アプリケーションは、DMC テクノロジーの恩恵を受ける重要な分野の 1 つです。 FoundryLab は、新しいファウンドリシステムにより、エンジニアやチームに、品質や精度を損なうことなくワークフローを合理化する機会が提供されると述べています。
金属鋳造能力を米国へ移転<br /> ファウンドリー・ラボによれば、米国の製造業では国内の金属鋳造施設が1955年の6,150施設から現在では約1,750施設へと劇的に減少している傾向にある。 Foundry Lab は、DMC テクノロジーを、ファウンドリ機能の再構築を目的としたリフローイニシアチブへの貢献として位置付けています。国内生産を支援することは、サプライチェーンの回復力を高め、経済成長を促進するための鍵となると考えられています。
DMC-3 の核となるのは、溶融金属を流し込む必要のない金型レスプロセスです。 Foundry Lab は、この方法は従来の方法よりも効率的に鋳造品を生産し、同時に業界標準も満たしていると説明しています。通常は試作品に限定される金属積層造形法と比較して、このシステムは試作品と量産の両方に使用できる機能部品を生成します。
NJII による DMC-3 の使用は、さまざまな業界にわたるその幅広い可能性を浮き彫りにしています。 Foundry Lab は、防衛および産業メーカーの間では、コスト効率とスケジュールを改善しながら特定の製造上の課題を解決するためにこの技術をどのように使用できるかという探求に関心が集まっていると報告しています。
したがって、Foundry Lab と NJII のコラボレーションは、それぞれのアプローチが製造業の近代化をサポートしながら効率性を向上させる方法を示すことを目的としています。
△鋳造ラボプロセスを使用して製造された金属部品。写真はマイケル・ペッチによるものです。
金属鋳造技術の発展を推進する NJIIに加え、金属鋳造における革新的な開発も国際的に推進されています。
ポール・グリフィス博士率いるアストン大学の研究者たちは、EPSRCからの8万ポンドの助成金を受けて、液体金属の鋳造プロセスを強化するための数学モデルを開発している。 2024年4月に始まる12か月間のプロジェクトは、軽量アルミニウム合金が空気にさらされると急速に酸化するという問題に対処することを目指しており、これは鋳物の品質と疲労寿命に影響を及ぼす課題です。
研究チームはグルノーブル工科大学と協力し、液体金属の流れとその上の酸化物層との相互作用を理解しようとし、モデルを使用して工業製造における欠陥を削減しました。期待される成果としては、合金品質の向上、生産コストの削減、軽量製品からの温室効果ガス排出量の削減などが挙げられます。
その他のニュースとしては、英国企業 Enable Manufacturing が真空付加鋳造プロセスを開始したことが挙げられます。これは、3D プリントされた金型とパターンを真空鋳造と組み合わせて金属部品を作成するハイブリッド方式です。この方法は、真空鋳造を利用して溶融金属を複雑な構造に引き込むもので、直接金属を3Dプリントするよりも大幅に安価であると言われている。「両方の長所を兼ね備えた」と評されるこのプロセスは、従来の製造方法や金属3Dプリントよりもコスト効率が高く、130種類以上の金属で部品を製造できると言われている。
△真空積層鋳造技術を用いた壁厚1.5mmの格子構造。写真提供：Enable Manufacturing

NJIIとFoundry Labは、3Dプリントと従来の鋳造の利点を組み合わせた高性能デジタル金属鋳造部品の製造で協力しています。

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