部品製造における金属付加製造 (AM) について話すとき、この新しい技術は古い製造方法の破壊として議論されることがよくあります。 ろう付け、溶接、鋳造などの従来の製造方法は、「古いガード」を表しています。 これらの方法は実証済みですが、何よりも「信頼できる」ものです。
航空宇宙や航空などの業界では、製造された部品を商業用に広く生産する前に広範な認証、資格、および検証が必要ですが、この信頼構築のプロセスはゆっくりと進んでいます。
航空宇宙は多くの見落としがある業界です。部品が故障した場合のリスクがどれほど高いかを考えると、当然のことです。 しかし、新しい生産技術への抵抗は、 息詰まるイノベーション 燃料効率、航続距離、 部品生産サイクル、重要な部品の統合、より効率的なサプライ チェーンの構築など、これらすべてが業界の大企業と中小企業の両方に利益をもたらします。
最近で VELO仮想ウェビナー、航空および宇宙産業の専門家が座って、広く受け入れられている部品製造プロセスとしての金属AMへの信頼を妨げているいくつかの障壁と、業界がより実質的な方法で添加剤を採用する必要がある場所について話し合いました.
「山ほどのデータが必要」
商用航空や有人宇宙飛行で使用する部品を製造するには、克服しなければならない障壁がいくつかあります。 認定プロセスは、政府および業界の監視機関を満たすために必要な規制要件を満たすために徹底的に行われます。
さらに、規制機関は従来の製造プロセスを中心としたままです。 部品を検証するために、非破壊検査、X 線、CT スキャンなどの形式を含むいくつかのテストがあり、これらはすべて生産プロセスで信頼と信頼を築くために機能します。
しかし、このテスト用に設定された基準の多くは従来の製造プロセスに基づいているため、金属 AM に適用すると結果が大きく異なる可能性があります。
AMは独自の製造プロセスです。 印刷中は部品を作成していますが、粉末金属を溶かして溶接することで材料も作成しています。 実際には、XNUMX つのステップで XNUMX つのステップを実行しています。
単一のステップとして品質を求めるメーカーは、課題に直面します。 代わりに、資格を分解する必要があります。最初に材料について、次に部品の形状についてです。 しかし、多くの製造業者は、部品の印刷を完了するために異なるプロセス パラメータを実装しています。 これは、あるプリンターから別のプリンターへの標準化がほとんどないことを意味します。
非常に大規模で資本金の多い企業でない限り、業界の最高レベルの資格を取得するのは難しいかもしれません。
積層造形は、時間とコストの面で部品製造への参入障壁を下げることができるため採用が増加していますが、積層造形を扱う多くの製造業者はゼロから、またはゼロに近い状態から始めています。
その結果、生産後のテストと検証が生産コストを上回る可能性があります。つまり、アディティブ マニュファクチャリングを展開するスタートアップ メーカーにとっては、追加の障壁が存在することになります。
「私たちがやっていることはたくさんありますが、その基本は、印刷された素材、それが与える特性、つまり強度、密度、化学的性質などを理解することです。」 ブライアン・ボーマン、Honeywell Aerospace の製造チーフ エンジニア。 「引張りデータや疲労データを調べますが、小さなサブセットにすぎない場合もあります。 膨大な量のデータが必要です。 プリント添加剤用の 1 つの合金を特徴付けるだけで、おそらく XNUMX 万ドル以上を費やすことになるでしょう。」
対照的に、宇宙
航空および有人宇宙飛行の部品の認定にはいくつかの障壁がありますが、無人宇宙飛行は、規制要件が緩和されたときに起こることとはまったく対照的です。
宇宙探査は、新しい生産技術を採用する余地を増やすことで、特に初期のテスト段階での参入障壁を下げて、スタートアップにイノベーションを推進する余裕を与えます。
「私たちの目標は低コストです。 そのため、必要な場合にのみ後処理または検査プロセスを行います」と語った。 Max Haot、の創設者兼CEO Launcher.
革新を推進し、生産技術を時代に適応させることが目標である場合、航空および航空宇宙が付加製造をどのように見て、そのパラダイムを新しい生産モードに適応させるかを変更する必要があります。
協力を通じてアディティブ マニュファクチャリングへの信頼を築く
プロセスへの信頼を築くには、透明性と監視を伝達する必要があります。 Velo3D では、品質保証が部品のエンド ツー エンドの生産サイクルに組み込まれています。 Velo3D は、印刷プロセスのすべての段階でその場でデータを追跡するため、 Assure™ ソフトウェアは、プリンターとパーツの両方を層ごとに綿密に監視します。
「製造技術企業としての私たちの目標は、印刷された部品の品質に自信を持つために必要なツールを顧客に提供することです」と述べています。 Dr. Zach Murphree、Velo3D のテクニカル パートナーシップ担当副社長。 「これは、部品の品質の信頼区間について話している航空宇宙では特に重要な成果物です。 私たちが特に力を入れていることの XNUMX つは、検査機能と計測機能を機器に組み込むことです。これにより、製品の製造中に実用的でインテリジェントなデータを大量に取得して、自信を持たせることができます。」
Velo3D のソリューションとの違いの XNUMX つは、最も複雑なジオメトリを印刷するための標準化されたパラメーター セットの豊富なライブラリが付属していることです。 この間 企業が以前は不可能だった部品を作成できるようにする、ここでのキーワードは「標準化」です。
これは、Velo3D プリンターによって生成された材料特性が各材料に対して等角であることを意味します。 これにより、MMPDS (Metallic Materials Properties Development and Standardization) などのサプライヤーレベルでの系統データセットの生成がさらに可能になります。
このモデルにより、Velo3D ソリューションを所有する各企業は、業界で初めて、定量的に理解された材料から成形された部品を製造することができます。
航空宇宙および航空業界で金属 AM がより広く受け入れられ、採用されるようにするには、規制機関が部品の品質を判断するために使用できるベースライン メトリックの標準化が必要です。
さまざまなマシンやさまざまな AM 生産技術が標準化を困難にしていますが、市場に対する Velo3D の独自のアプローチにより、業界の現在の検証慣行に基づいて規制の枠組みを構築できる可能性があります。
「私が興奮していることの XNUMX つは、仕様の最小値などを開発するために、より多くのデータ コンソーシアムが形成され始めていることです」と述べています。 ローラ・イーリー、バーンズ グローバル アドバイザーズのプログラム ディレクター。 「MMPDS の設計が完全に許容されるわけではないかもしれませんが、これらすべてが [AM 業界で] ある程度の成熟度を示しています。」
アディティブ マニュファクチャリング業界が進化し続けるにつれて、規制も進化します。 現在拡大している痛みは、AM 分野のイノベーションと、この技術のより広範な採用が、航空宇宙や航空の監視機関のような動きの遅い力にぶつかっていることを示しています。
しかし、協力と更なるイノベーションにより、航空宇宙における金属 AM の限界は無限にあります。
お問い合わせ 会話を開始し、Velo3D の完全なエンド ツー エンドの付加製造ソリューションについて詳しく知ることができます。
