武漢天宇の新世代インテリジェント鋳造、鍛造、フライス加工短工程グリーン複合材製造工作機械が完成し、稼働を開始

2021年7月1日、「ハイエンド分野で重要な突破口を開き、伝統産業を変革・アップグレードする」ことを決意している武漢天宇智能製造有限公司は、「新世代のインテリジェント鋳造、鍛造、フライス加工短工程グリーン複合材製造工作機械」（TY4000L）を完成させ、稼働させました。この工作機械は、国産ハイエンド設備の高品質短工程製造の緊急ニーズに応え、金属付加、等材料、減算材料を一体化し、武漢天宇の設計、材料、プロセス、ソフトウェア、コア部品、製品複合製造の経験を統合し、国産CNC工作機械ホスト、CNCシステム、機能部品、汎用マイクロ鋳造鍛造システムを統合し、完全に独立した知的財産権を持ち、武漢天宇のコア技術である「金属3Dマイクロ鋳造鍛造技術」を産業応用した第4世代の大型全剛性不活性雰囲気保護急速製造設備です。

より大きな成形サイズで完全に密閉された雰囲気環境

TY4000Lの有効成形サイズは3m×2m×2mです。前モデルに比べ、完全密閉環境での成形容積が6倍以上に拡大しました。

機能統合はよりインテリジェント

TY4000Lは、マイクロ鋳造、鍛造、フライス加工システム、オンライン監視システム、フィードバック修復システム、大気保護システムを完全にモジュール化し、集中制御します。以前のバージョンと比較して、フィードバック調整応答効率が高く、設備の動作がより安定しています。

より幅広い製品範囲

TY4000Lは初めて複合成形鋳造鍛造ヘッドを搭載し、密閉環境で電気アーク/プラズマアークの二重熱源と二重ワイヤ供給の自由な切り替え、および複数のプロセスのシームレスな接続を実現できます。成形品質を確保しながら、効率が大幅に向上し、より多くの特殊材料と複雑な特徴を持つハイエンドの鍛造製造ニーズをカバーします。

コストを削減し、効率を高め、品質を向上させることが、エンジニアリングにラピッドマニュファクチャリングテクノロジーを適用する唯一の方法です。華中科技大学の武漢天宇主任科学者、張海欧教授のチームは20年以上にわたり、大規模で複雑な高級鍛造品の高品質短工程製造に深く携わり、大規模マイクロ鋳造鍛造複合材積層製造装置（第1世代）、片面ガントリー複合材積層製造装置（第2世代）、両面ガントリー複合材積層製造装置（第2世代）、マイクロ鋳造鍛造複合材ハンガー装置（第2世代）、小規模全剛性不活性雰囲気保護マイクロ鋳造鍛造複合材積層製造装置（第3世代）など、完全に独立した知的財産権を持つ一連の大規模マイクロ鋳造鍛造複合材積層製造装置の開発に尽力してきました。天宇の人々は代々困難を乗り越え、探求を続け、急速な製造において深い経験を積み重ねてきました。 TY4000Lの発売は、武漢天宇のコア技術の産業化における新たな大きな進歩です。

天宇智能製造の主任科学者である張海欧教授と華中科技大学のチームが発明した、高性能大型金属部品の多場制御レーザー/アークマイクロ鋳造、鍛造、フライス加工統合インテリジェント製造技術（「インテリジェントマイクロ鋳造鍛造」技術と称する）は、20年以上の努力を経て、「同時鋳造鍛造、形状制御、欠陥監視、自律修復」の難題を突破しました。3Dプリント、半固体高速鍛造、フレキシブルロボットの3大技術を統合し、金属付加製造、等質材料製造、減法製造を1つに組み合わせています。1つの装置で、重機、巨大な金型、20回以上の加熱成形プロセスを必要とせずに、鍛造グレードの部品を製造できます。

この技術は、部品の強度、靭性、疲労寿命、信頼性を全面的に向上させ、国内外の鋳造と鍛造の分離という伝統的な製造モデルを変革し、世界をリードする破壊的イノベーションと先進的な製造技術であり、高性能で大型かつ複雑な部品を低コストで高効率に成形するための重要な技術とプロセスに大きな進歩をもたらし、積層造形の複雑な構造、金型不要、軽量という利点と、伝統的な鍛造部品の高品質を兼ね備えています。製品の性能は権威ある組織によってテストおよび認証されており、ユーザーからも十分に認められています。3D プリントに関する国際的に権威のある白書である Wohlers Report は、「鋳造、鍛造、フライス加工による新しい複合付加製造技術が発明された」と評しています。アーク成形の国際的先駆者である Cranfield 大学は、「その場圧延により、微細構造の性能、形態、応力、変形が改善される」と評しています。応用部門は、「製造サイクルは従来の方法の 1/3 に過ぎず、性能は鍛造品を上回る」と考えています。評価の結果、「全体的な技術は国際的にトップレベルにある」ことが示されています。

その成果として、国内外で42件の発明特許（米国特許US9302338B2を含む）と12件のソフトウェア著作権登録を取得しました。この技術は、湖北省科学技術発明一等賞、ジュネーブ国際発明博覧会特別賞と金賞、イギリス発明博覧会ダブル金賞、湖北省特許金賞、付加製造グローバルイノベーションコンテスト優勝者賞などを受賞し、GB/T 35351-2017、GB/T 35021-2018など多くの国家標準に取り入れられています。派生設備は国家重点科学技術特別プロジェクト-ハイエンドCNC工作機械と基本製造設備（04特別プロジェクト）の検収を通過し、「2020年工作機械業界と金属加工業界のトップ10ニュース」リストに載りました。2020年には商務部と科学技術部から一般設備製造業界の輸出制限技術（第183506X号）に挙げられました。

これまでに、チームは設計、材料、プロセス、ソフトウェア、コア部品、設備、品質検査、標準規格、応用技術を含む完全なマイクロ鋳造、鍛造、フライス加工統合インテリジェント（付加的）製造技術システムを確立し、完全に独立した知的財産権を持つ一連の鋳造、鍛造、フライス加工統合付加的製造設備を開発し、民間航空チタン合金耐荷重部品、高温合金ケーシング、C919チタン合金サスペンション外部後部ジョイント、およびエアバス、GE、COMAC、AVIC、AECC、AECC、中国航天科技集団、中国航天科学産業集団、中国船舶重工集団、中国核工業集団などに特定のモデルを提供しています。チタン合金の主要荷重支持部品、航空機用複合スキンモールド、特定タイプのガスタービンのトランジションセクション、深宇宙探査用アルミニウム合金キャビン構造、高強度アルミニウム合金薄肉部品、弾頭用チタン合金特殊形状薄肉シェル、シャフトレスポンプジェット推進装置、原子力用メインポンプインペラ、コールドアーク積層造形システム、レーザー/アーク積層造形システムなどの製品。航空、航空宇宙、電力、造船、原子力などの分野で100社以上のユニットにサービスを提供しており、国内の大型航空機、航空宇宙エンジン、宇宙船、船舶電力、原子力産業、海洋工学などの重点分野のハイエンド機器の研究と生産に強力な技術サポートを提供しています。

この技術は、ハイエンド装備とその複雑な大型部品の製造における一連の「ボトルネック」問題を打破し、「製造強国」の目標と「新興戦略産業倍増計画」の実現を加速するための「ハイエンド装備」産業クラスターの構築という国の戦略目標と非常に一致しています。