3Dプリントチタン粉末が航空認証を取得、テクナとエアバスが複数年供給契約を締結

はじめに: チタンは一般的に使用されている金属 3D プリント材料であり、航空宇宙、冶金、エネルギー、輸送など、多くの分野で使用できます。
カナダの大手工業材料サプライヤーである Tekna は、航空宇宙、医療、自動車分野の 3D プリント用高純度金属粉末や誘導プラズマシステムを製造しています。アンタークティック・ベアは、同社のチタン（Ti64）粉末が米国連邦航空局（FAA）、欧州航空安全局（EASA）、米国国防総省（DoD）のサプライヤーとして認定され、エアバスの3Dプリント用粉末の主要サプライヤーの1つになったことを知った。
△球状Ti-6Al-4Vチタン合金粉末は、球形度が高く、酸素含有量が低く、密度（バルクおよびタップ）が高く、粒径を制御できます。Antarctic Bearによると、Teknaが製造する粉末は、積層造形、金属射出成形、熱間静水圧プレスの用途に使用できます。これらの粉末の主な特徴は、高流動性、高密度、高純度であり、生産コストを抑えることができます。これらすべては、Tekna の特許取得済みの無線周波数プラズマ技術によって可能になりました。さらに、Tekna は世界をリードする付加製造サプライヤーとしての地位を強化するために懸命に取り組んでいます。
誘導プラズマ技術<br /> 誘導結合プラズマ (ICP) のリーダーとして、Tekna はさまざまな動作条件下で幅広いガスを使用してプラズマを生成することができます。社内に統合された独自の技術や球状の高純度ナノパウダーなど、さまざまなオプションをお客様に提供します。この技術は、金属粉末に対して以下の操作を実行できます。

球状化: 粉砕、霧化、スポンジ化された粉末を高密度の球状粉末粒子に変換するプロセス。供給粒子を加熱して溶融し、その後、制御された条件下で冷却します。

△球状化

ナノ粉末合成: さまざまな種類の前駆体 (固体、液体、気体) から高純度のナノ材料を生産する能力。特定の特性、高性能、低コストを備えた材料の大量生産への道を提供します。

△ナノ粉末合成

誘導プラズマ蒸着：効率的な溶融と蒸着により高密度コーティングを生成します。

高温、高速、高熱流束の条件をシミュレートするためにプラズマアークトンネル (PAT) が使用され、さまざまな粉末フィーダーを使用して、さまざまな粉末流量で変動の少ない粉末を供給しました。さらに、Tekna はエンタルピープローブを使用してプラズマのエンタルピー、温度、速度、組成を監視します。
FAA、EASA、DoDの材料認証について
Tekna Holding ASは、2021年5月に国立先端材料性能センター（NCAMP）の航空宇宙認定プログラムに参加しました。主力製品であるチタン（Ti64）のデータが、米国連邦航空局（FAA）、欧州航空安全局（EASA）、米国国防総省（DoD）に認定された金属材料の公認情報源である金属材料特性開発および標準化（MMPDS）マニュアルに掲載されるとの報道が出ている。認定された粉末材料を使用して製造された部品は、物理的な初期設計段階と分析を自動的に通過します。
△プラズマアークトンネル（PAT）は、熱遮蔽材料や熱防護システム（TPS）の実験研究のための高エンタルピー地上試験施設です。主な目的は、物体が大気圏に再突入する際の過酷な状況を再現することです。材料サンプルは高エンタルピー、高速度、高熱流束で試験できる
テクナ社のCEO、リュック・ディオンヌ氏は、FAAやその他の航空機関が認定する資格取得プロセスに関与できることを誇りに思うと語り、このプロセスは業界の資格取得サイクルの短縮と成長の加速にさらに貢献するだろうと語った。これは、Tekna が Boeing などの大手航空宇宙 OEM から認定を取得した後の重要なステップでもあります。
△ エンタルピープローブは、ジェット内の特定のポイントでプラズマのエンタルピー、温度、速度、組成を同時に正確に測定することができ、研究室や産業界でプラズマの状態を監視するためによく使用されます。では、この認証を取得するには具体的に何をすればよいのでしょうか?例を見てみましょう。ある企業が Tekna の材料を使用して航空機部品を製造したいと考え、FAA に連絡したとします。計画の一環として、会社は使用される特定の材料とプロセス、および使用される材料データベースを FAA に通知する必要があります。 NCAMP または MMPDS がホストするデータベースを使用していることを FAA に報告し、データが承認プロセスに合格すると、プログラムの次のフェーズに進むことができます。そうでない場合、FFA は認定プロセスに少なくとも 1 年を費やすことを要求し、製造コストが増加します。粉末を事前に適格化することにより、Tekna は顧客にクリーンかつ便利な始動を提供します。
エアバス向け積層造形粉末の主要サプライヤーの1つになる<br /> 認証取得に成功した後、Tekna は航空機メーカーの Airbus 社に選ばれ、Airbus 社 (防衛、宇宙、ヘリコプター部門を含む) および関連するチタン合金サプライチェーンへの主要な粉末サプライヤーの 1 社となりました。近年、さまざまな航空会社が積層造形技術を活用して、より高速でコスト競争力があり、持続可能な生産プロセスを採用し、部品の複雑さと重量を軽減しています。
△Teknaはさまざまな金属粉末を提供しています: (左) 球状粉末、(右) ナノ粉末
テクナ社の営業・マーケティング担当副社長レミー・ポントーネ氏は、Ti64 社の製品品質と高品質な開発プロセスがテクナ社が入札に勝った主な理由だと語った。同氏は、エアバス社およびその認定サプライヤーとの長期契約を通じて、同社のチタン粉末の売上が今後数年間で増加すると予想している。テクナのCEO、リュック・ディオンヌ氏は次のように付け加えた。「高品質で信頼性が高く、堅牢な材料サプライチェーンを提供するためにエアバスに選ばれたことを嬉しく思っており、エアバスとの長期的なパートナーシップの構築を楽しみにしています。」

参考：1. Teknaチタン粉末はFAA、EASA、DODの認定を受けた材料規格に適合
2. TEKNAとAIRBUSが3Dプリント用チタン粉末の複数年供給契約を締結
3. 誘導結合プラズマ
4. Ti64
5. 誘導プラズマ技術の世界的リーダー