航空業界向け3Dプリンティング
効率的かつ持続的に生産されるハイテク部品
エンジン、タービン部品などの積層造形
複雑な形状で空力特性を定義した機能部品を、コスト効率よく、できるだけ早く製造したいとお考えですか?考えられない?そんなことはありません。
エンジンやタービンの部品は、産業用3Dプリンティングで可能なことの典型的な例であり、キャビンの内装 部品も同様です。
機能統合、複雑化する設計とそれに伴う部品の開発は、航空宇宙産業における重要な推進力である。材料と重量の節約は、燃料消費とCO2排出の両方を削減します。今日、これらのテーマはかつてないほど重要になっている。そのため、大手航空宇宙企業は、将来の生産戦略を計画する際に、長年にわたって積層造形技術を統合してきました。
航空宇宙分野の大手企業との緊密な協力関係のもと、私たちはさまざまなサクセス・ストーリーを成し遂げ、またそれに伴走してきた。
当社の付加価値は、3Dプリンティングシステムの提供や導入から、材料、システム、部品、アセンブリ一式に関する個別のコンサルティングや適格なプロセスによるサポートまで、一貫したソリューションという形をとっています。この集中的なコラボレーションは、業界の革新的な強みを前進させている。今後数年間で、航空機の内装の大部分をアディティブ・マニュファクチャリング(積層造形)することを計画している大手市場関係者もいる。
概要
航空業界における3Dプリンティングのメリット
軽量化
産業用3Dプリンティングは、約40~60%の軽量化を達成する非常に強固で軽量な構造を製造することができる。その効果とは、無駄のないコスト構造、材料の節約、燃料消費量の削減である。
機能統合
このプロセスにより、最大限の機能を可能な限り少ない部品に統合することができる。利点:組み立てと品質保証のコストが削減され、多くの異なるコンポーネントの組み立てに関連する脆弱性が排除される。
より柔軟な生産計画
工具を使わない製造工程により、製品の適合をより迅速に実施できる。リードタイムを延長することなくオンデマンドで製造することで、予備部品の保管を大幅に削減することができる。航空機のライフサイクルが長ければ長いほど、コスト面での利点は顕著になります。
業界準拠の素材と強度
EOSシステムは、航空宇宙産業向けの特殊な材料を加工します。3Dプリントされた部品は、航空宇宙で一般的に使用される様々な安全関連の危険レベルに対する業界固有の要件を満たしています。
複雑な部品
産業用3Dプリンティングは、部品のカスタマイズやアップグレードから、付加的にしか製造できない独自のイノベーションまで、幅広い設計の最適化を可能にします。
CO2排出量の削減
より効率的なエンジン、タービン、内装部品の軽量化により、航空機の燃料消費量、ひいてはCO2排出量を削減する。
大幅なコスト削減
積層造形は工具を使わないプロセスである。つまり、従来の製造プロセスと比較して大幅なコスト削減が達成できる。
産業用3Dプリンティングで航空用エンジン部品を製造
エンジンやタービンの製造は、体積、性能、環境への配慮を最適化するなどの課題を克服することを意味する。これらの分野において、3Dプリンティングは大きく貢献することができます。3Dプリンティングは、洗練された形状、定義された空力特性、流体力学的特性を持つエンジンの製造を可能にし、個々の部品の重量を最大60%削減する軽量構造も可能にする。超合金の加工は、材料の使用率が低いため、3Dプリンティングでは費用対効果も高くなる。その結果、航空機の耐用年数を通じた環境汚染が大幅に削減される。また、単一部品から作られた部品は弾力性があり、損傷を受けにくい。
航空業界向けEOSテクノロジー
お客様の声
エアバスA350の航空機ドア用ロックシャフト
エアバスは、航空宇宙産業および関連サービスの世界的リーダーです。EOSの3Dプリンティング技術は、エアバスがよりコストと資源効率の高い航空機を製造するのに役立っています。航空機のドア用ロックシャフトを積層造形することで、目覚ましい成果を達成しました:
- 同じ堅牢性を保ちながら、積層造形部品の重量を45%削減
- 材料の使用量と組立時間の削減により、製造コストを25%削減
- 部品点数を10点から1点に削減
- A350型機に取り付けられた16のドアシャフトで4kg以上の軽量化
この部品は、EOSシステムEOS M 400-4で チタンから作られた。
EOSシステムによるエアバス・エンジン部品の連続生産
ドイツの大手エンジンメーカーであるMTU Aero Engines社は、EOSマシンを最適化し、安全でコスト効率の高い部品を連続生産しています。アディティブ・マニュファクチャリングを使用して、MTUはエアバスA320neoの新世代PurePower® PW1100G-JMエンジンのギアードターボファン用のボアスコープボスを製造しています。A320neoターボファンの低圧タービンは、付加製造ボアスコープボスがデフォルトで装備された史上初のタービンです。EOS技術のコストメリットは、生産と開発の双方にとって決定的な要因のひとつでした。
航空品質保証
認可に対する高い安全性要件は、航空分野における大きな課題である。飛行を予定しているすべての部品は、原材料から最終製品まで継続的に監視されなければならず、いかなる欠陥も許されません。MTU Aero EnginesはEOSと共同で、製造工程用の光トモグラフィ技術を開発し、EOSTATE Exposure OTというシリアル製品にしました。パラメータ設定可能なソフトウェアにより、各層の部品の品質について詳細な結論を導き出すことができます。このようにして、オプティカル・トモグラフィは再現性の検証を可能にし、部品、造形ジョブ、印刷システム間の比較可能性を向上させ、連続生産アプリケーションにおけるコスト効率の高い品質保証のための適切な条件を作り出します。
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迅速:開発、製造、納期の大幅な短縮
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柔軟性:設計の自由度が非常に高い
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コスト効率:材料や工具の使用量が少なく、開発・製造コストを大幅に削減。
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EOSシステムは、オンラインモニタリングや光トモグラフィーを含む包括的な品質保証をサポートしている。
アセンブリと構造部品の製造 産業用 3Dプリンティング
コストドライバーの削減 - 航空部門向け構造部品をより効率的に製造するための重要な要素。デジタル化された製造工程は、幅広い機会を提供する。アディティブ・マニュファクチャリングのおかげで、複数の部品を組み合わせて1つの部品にすることができ、組み立てなどの製造工程を省くことができる。現在、多くの資本を拘束している予備部品の保管プロセスも、時代遅れになりつつある。予備工程を必要とせず、部品が必要なときにのみ生産が行われる。さらに、付加製造された構造部品は比較的軽量であるため、航空機のCO2排出量のバランスにも貢献する。
リーベル
エアバスA380のプライマリー・フライト・コントロール用部品
Liebherr Aerospace社は、航空産業向けシステムのリーディングサプライヤーです。50年以上の経験を持つ同社は、飛行制御および作動システム、着陸装置、空気管理システム、ギアボックスなど、さまざまな航空機用機器の開発、製造、保守を行っています。
同社の金属3DプリンターEOS M 400-4を使って、リーベルはエアバスA380用の革新的な高圧油圧ブロックを製造しました。この新しい積層造形バルブブロックは、従来の部品と同じ性能を達成しながらも、より軽量で部品点数も少なくなっています。この部品はチタン合金製で、飛行に必要なすべての認証要件を満たしています。
- -35%の軽量化
- -10個の部品の機能統合
アディティブ製造される内装品と航空機用付属品
ポリマー技術による積層造形は、キャビン・インテリアでも重要性を増している。このような環境では、高度なカスタマイズ性と柔軟なツールフリー生産が重要です。また、キャビンで使用される材料は、可燃性などの点で非常に厳しい要件を満たす必要があります。特に、撚り線のような複雑なデザインが要求される場合は、これらの素材を加工できる技術が必要となる。最後に、複雑な後処理を最小限に抑えた一貫した造形プロセスと、仮想在庫を備えたデジタルスペアパーツ戦略およびデジタルスペアパーツが必要です。産業用3Dプリンティングのためのポリマー技術は、これらの基準をすべて満たしています。
エティハド・エンジニアリング
未来の航空機キャビン
エティハド・エンジニアリングは、中東最大の航空機整備・修理・運航(MRO)サービス・プロバイダーである。エティハド・アビエーション・グループの子会社として、アブダビ国際空港の近代的な施設で、設計、複合材修理、客室改装、部品関連サービスなど、24時間体制のメンテナンス・サービスを提供している。
「EOSとともに、エティハド航空は、航空機部品の設計と製造を行うために、欧州航空安全機関(EASA)から認可を受けた中東初の3Dプリンティング製造施設を開設しました。
EOS P 396システムは、PA 2241 FRなどのポリマー材料から部品を製造できるため、Cチェックと呼ばれる航空機の検査工程で交換されるキャビン部品の製造に使用できます。また、航空機の定期的なダウンタイム(ライン整備)中に整備を行いながら、必要な部品を製造することで、欠陥を迅速に改善することもできます。
「エティハド航空とEOSは、高品質のソリューションと技術革新で知られており、同じ考え方を共有しています:「EOSのEMEA地域担当シニア・バイス・プレジデントであるマーカス・グラッサーは、「私たちは共に、航空機内装部品の設計と生産を次のレベルに引き上げたいと考えています。「アディティブ・マニュファクチャリングによる客室内装部品は、修理の簡素化、軽量設計、リードタイムの短縮、柔軟なカスタマイズ・オプションにより、大きな付加価値を提供します。これは、航空宇宙産業の重要な課題のいくつかに取り組むものです。"
マーカス・グラッサー|EMEA地域担当上級副社長|EOS GmbH
航空業界向け3Dプリンティング
当社の積層造形ソリューションと顧客事例