金属アディティブ マニュファクチャリング (AM) に関する会話は、全体像に引き寄せられることがよくあります。 金属 AM 技術の進歩により、サプライ チェーンを再考し、従来の製造プロセスを破壊し、設計を通じて部品性能の新たな効率を実現する機会が増えています。
全体像を見ると、高度な金属 AM が推進している実際の成功事例、特に金属 AM がコア部品の生産を再定義するためにどのように機能しているかを見失うことがあります。
介して Velo3D のエンドツーエンド ソリューション、チームが業務の重要なコンポーネントの設計と製造に取り組む方法を変えた無数のアプリケーションを見てきました.
この記事では、3 つのコア パーツであるマイクロタービンを製造する際の課題と、VeloXNUMXD の高度な金属 AM ソリューションがこれらの固有の課題を克服するのに特に適している方法について説明します。
マイクロタービンとは正確には何ですか?
マイクロタービンは、ピストン エンジン ターボチャージャー、航空機の補助動力装置、または小型ジェット エンジンから進化した 25 ～ 500 キロワットのガス タービンです。マイクロタービンは、ターボ オルタネーターまたはターボジェネレーターとしてコージェネレーションおよび分散型発電に使用したり、ハイブリッド電気自動車に電力を供給するために使用することもできます。 私たちの目的のために、主な例として航空でのアプリケーションを使用します。
ガス タービンは、液体燃料と空気を機械エネルギーに変換し、圧縮機やファン ブレード (推力用) または発電機 (電力用) を駆動するために使用されます。 大型タービンは数千ポンドの重量があり、商用航空機を飛行させ続けるのに十分な電力を生成できますが、マイクロタービンは通常、無人航空機 (UAV) などの小型航空機で使用されます。
マイクロタービンの製造が難しい理由は何ですか?
マイクロタービンは、複雑な内部構造に正確に溶接する必要がある数十のサブコンポーネントで構成されているため、独特の製造上の課題があります。 従来、マイクロタービンの製造には、鋳造、XNUMX 軸機械加工、ろう付け、および溶接を組み合わせて完成部品を製造する必要がありました。 これらすべてのビルド フェーズを調整すると、過度に長いリード タイムと物流上の課題が生じます。
Advanced Metal AM がマイクロタービンに革命を起こす場所
マイクロタービンの製造には非常に多くの異なる製造方法が使用されるため、それらは金属付加製造の明らかな候補のように思えます。
ただし、その内部構造の複雑さは、従来の金属 AM システムにとってそれ自体の障壁となる可能性があります。
マイクロタービンは、複雑な格子構造、高くて薄い壁、小さな穴、および数十の内部冷却チャネルを特徴とする傾向があります。 これらはすべて、従来の金属 AM では製造が困難な場合があります。
ありがたいことに、Velo3D の高度な金属 AM システムは、より柔軟な設計の自由と革新を解き放つことにより、マイクロタービンの課題に対処するのに非常に適しています。
設計段階では、Velo3D は数十の異なるパーツを XNUMX つのコア コンポーネント構造に統合することに成功しています。
あるプロジェクトでは、 Sierra Turbines 〜へ 彼らを再考する Mk1 マイクロタービン. 61個の個別部品を単一のユニコア設計に統合することで、エンジニアはユニットの重量を約半分に減らすことができました.
通常、そのレベルの統合では、品質や効率の低下が予想されるかもしれませんが、結果として得られたマイクロタービンは、既存の部品と比較して 10 倍の電力密度、40 倍の効率、オーバーホール間隔 (TBO) のほぼ 20 倍のパフォーマンスを実現しました。
Velo3D の相乗効果 Flow™ 設計ソフトウェアと Sapphire® プリンタは、野心的なユニコア デザインの印刷を確実に成功させるのに役立ちました。 従来の金属 AM では、複雑な内部チャネルと高くて薄い壁により、デザインの望ましい低角度に到達するために複雑なサポート構造を含む印刷プロセスが必要です。 これらの内部サポート構造を取り除くには、アクセスできる場合でも、細心の注意を払った後処理が必要であり、多くの場合、パーツが使用できなくなる可能性があります。
Sapphire® プリンターは、サポートなしで 45 度未満の角度で印刷できます。 Sierra Turbines 高品質の内部チャネルを作成し、 flow サポートなしの従来の金属 AM システムでは不可能だったガスと流体の経路。
Sapphire® プリンターは革新的な独自の非接触リコーター ブレードも使用しており、リコーター ブレードが衝突するリスクなしに、このような複雑なビルドで薄い壁と低い角度を実現するのに役立ちました。
デザインと印刷を 3 つの統合システムに統合することにより、VeloXNUMXD は、最も野心的なデザインであっても、目的の意図や品質を損なうことなく実現できます。
Velo3D の高度な金属 AM ソリューションについて詳しく知りたいですか? 今すぐ当社の専門家に連絡してください 私たちがどのように製造に革命を起こしているかをご覧ください。
