3Dプリントの「人工物」が航空宇宙機の製造に役立つ

出典：北京日報

はじめに：航空機構造製品の「金型フリー」製造により、生産効率が2倍になりました。性能が低下しないことを保証した上で、コストをほぼ半分に削減し、従来の生産モデルにおける処理時間の長さ、品質管理の難しさ、高コストの問題を解決しました。3Dプリント統合成形技術により、デジタル製造能力が大幅に向上しました。

最近、中国航空宇宙科学産業公司第二研究院第二部は、ある種類の航空機製品の複雑な構造の3Dプリント統合製造を実現しました。これは、航空宇宙分野における航空機開発への3Dプリント技術の応用における重要なマイルストーンであり、航空機の軽量レベルをさらに向上させ、将来の次世代航空機の開発に強力なサポートを提供します。

第2部門の専門家は、航空宇宙製品には多くの構造部品があり、生産サイクルが長く、コストが高いことを紹介しました。以前は、複雑な構造の製品のコンポーネントセットは、数十個の部品で構成されることがよくありました。各部品には 3 次元モデルと「パーソナライズされた」プロセスフロー設計が必要で、その後、デジタル工作機械で 1 つずつ製造および処理されていました。生産サイクルは、多くの場合、数か月単位で計算されていました。同時に、「旋削、フライス加工、平削り、研削」などの従来の加工プロセスの制限により、航空機を「スリム化」することは非常に困難であり、航空機の性能向上に直接影響します。場合によっては、構造設計者は数グラムの重量を減らすために多大な努力をします。
現在、3Dプリント技術により、積層造形のための統合構造設計と製造が実現され、複雑な部品の部品点数を大幅に削減できます。統合された3次元モデリング後、3Dプリンターに直接インポートして成形できます。1台のプリンターで複数の部品を同時に印刷でき、製造時間は数か月から10日以上に短縮されます。同時に、部品点数が削減されるため、部品の組み立て工程も簡素化され、構造の信頼性と組み立て効率が大幅に向上します。

3D プリントに基づく最適化された設計により、設計者は「旋削、フライス加工、平削り、研削」などの従来の機械加工プロセスの限界を打ち破り、メッシュサポートや中空フローチャネルなどのより最適化された構造形式を採用することを選択できます。従来の棒材や管材の加工方法に比べ、「一度の成形と少量の加工」で効率的な生産が可能になりました。「ワンタイム成形」3Dプリント製品の場合、構造設置面など表面精度要求が比較的高い局所領域に少量の微細加工を施すだけで部品生産が完了するため、生産効率が大幅に向上します。

第二部門3Dプリント青年イノベーションスタジオの責任者である金氏は、チームは国内外の3Dプリント技術の発展動向を常に把握し、新技術、新方法、新プロセスを積極的に研究・応用し、複数のプロジェクトの軽量構造設計と統合製造の問題解決を主導し、先進的な航空機向けに、より軽く、より強く、より耐熱性の高い「鋼の骨」を作り出すことに努めていると語った。

3Dプリント技術は、金属粉末や金属線を原料とし、レイヤーバイレイヤー印刷と積層成形により部品の一体成形を実現する製造技術です。デジタルモデリング、電気機械制御、材料科学、プロセス技術など、複数の分野を横断的に統合し、成形精度が高く、製造サイクルが短く、複雑な形状や中空構造を成形できるという特徴があります。航空宇宙製品の「軽量、高性能、迅速な開発」の設計と製造のニーズを満たすことができ、航空宇宙分野の構造設計と製造技術の変化の将来の方向の1つと考えられています。

これまでの「第13次5カ年計画」期間中、第2部門は3Dプリント技術の発展に歩調を合わせ、積層造形構造製品の設計と応用探索を行い、複雑な位相構造モデリング技術、最適化シミュレーション分析技術、デジタル製造シミュレーション技術、新素材応用などの研究を行ってきました。当社は、「競争」「研究」「応用」などさまざまな形を通じてデザイナーチームを育成し、全国3Dプリントデザインコンテストに何度も参加するチームを編成し、素晴らしい成果を上げてきました。

第二部構造室の担当者は、科学技術スタッフが設計応用能力を向上させると同時に、経験を「積層造形構造設計マニュアル」などの知識成果に固め、積層造形と最適化設計の概念を人々の心に深く根付かせ、プロジェクト開発で良好な成果を上げたと述べた。

今後、第2部門は、3Dプリント技術を基盤とした最適化設計、応用、製品革新を継続的に推進し、統合構造の設計、分析、製造、性能検証などの基礎能力の構築を強化し、新世代宇宙船の構造性能の向上を推進していきます。

3Dプリントの「人工物」が航空宇宙機の製造に役立つ

北京アマテの3Dプリント完全分解性末梢吸収性血管ステントシステムがFIMテストを完了

バイオファブリケーション: 3D バイオプリンティングと血管新生戦略の相乗効果

HPはフランスの化学会社アルケマと提携し、3Dプリンター用の材料をさらに開発する

研究者は、損傷した組織の代替となる可能性のある3Dバイオプリント血管組織シミュレーションを開発

3D プリント: インテリジェント製造方法の台頭 [南極クマシリーズ]

3Dプリントは骨折を再生し、再生医療に革命をもたらす

3Dスキャンはブリスクフライス加工プロセスの精度と効率を大幅に向上させます

高強度・低放射化鋼の3Dプリントにおける新たな進歩

UNIZは3Dプリントソリューションでデジタル歯科の未来を推進します

産業用 3D プリンターの価格がデスクトップレベルまで下がると、どのような変化が起こるでしょうか?

推薦する

VTTはセンシングを含む複数の技術を組み合わせ、3Dプリントされたスマートメタルシャフトの製造に成功しました。

目に見えない彫刻！ 3Dプリントを使って目に見えない彫刻を制作する男性

福建省の光硬化3Dプリントインテリジェント構造研究センターが新たな進歩を遂げる

研究者らはハイドロゲルと繊維を組み合わせて組織再生のための3Dプリント技術を開発

アメリカは惑星の地下探査チャレンジを開催し、ロボットがマークフォージドの3Dプリント部品15個を設置した。

サイロン金属のもう一つの粉末床電子ビーム設備が検収に合格し、国産電子ビーム金属加工機が台頭している

スイスの伝統的なコーヒーマシンメーカー、オリンピアエクスプレスは3Dテクノロジーを活用して製品の設計と開発を加速

26レーザー、1300mm、BLTがBLT-S1500プラットフォームソリューションを発表 BLT-S1300

直径わずか25ナノメートル！新しい3D技術により、極めて小さな金属印刷物を製造できる

デスクトップメタルは3年連続で従業員を解雇し、2024年には5000万ドルの節約を見込んでいる。

グラフェンと3Dプリントがリチウムイオン電池業界にもたらす破壊的変化

UCLは磁場安定化を利用して3Dプリント部品の欠陥を減らす

呂炳衡院士のチームが中国で初めてパーソナライズ整形外科インプラントの登録証を取得

スキャンテックは国家文化遺産局重点研究基地（清華大学）杭州ワークステーションに参加しました

ハンバンレーザーは、製造業の革新とアップグレードを共同で推進するために、グレーターベイエリア工業デザインアライアンスに参加しました。