オークリッジ国立研究所とボーイング、航空機用3Dプリント鋼型を製作

革新的な製造プロセス

オークリッジ国立研究所（ORNL）とボーイングのエンジニアによる航空宇宙製造の重要な進展として、8週間で2トンの鋼型を3Dプリントしました。この型はスタンプフォームダイ（SFD）として知られ、次世代航空機向けの高性能熱可塑性複合材ドアを成形するために不可欠です。

型の背後にある技術

先進的なワイヤーアーク加法製造を利用し、この型は軟鋼とステンレス鋼を組み合わせており、内部には耐久性と熱管理を向上させる曲線状の冷却チャネルがあります。このプロジェクトは、商業航空機の生産率を向上させ、重量を減少させ、燃費効率を改善することを目指すNASAのハイレート複合材航空機製造（HiCAM）イニシアチブを支援しています。NASA HiCAMプロジェクトマネージャーのリチャード・ヤングによれば、これらの進展は米国が商業航空機分野での競争力を維持するために重要です。

3Dプリントの利点

従来、このような大型型を製造するには、鋳造や重いドリリングなどのプロセスに数ヶ月を要しました。しかし、この新しい方法は、時間とコストの両方を削減する可能性があります。この型はパンチプレスのように機能し、熱いプラスチックシートを軽量航空機ドアにスタンプします。ORNLのArc-1システムは、複数のワイヤータイプを同時に供給できるため、設計の柔軟性が大幅に向上します。

幅広い応用

この成功した3Dプリントプロセスの影響は航空業界にとどまりません。この技術は、エネルギーや自動車などのさまざまな分野で、大型で軽量な部品を製造するために応用できます。ORNLの複合材イノベーショングループリーダーであるアハメド・アラビ・ハッセンは、このテストケースが米国の産業における大型熱可塑性構造の可能性を示していると述べています。応用例には、電気自動車のボディパネルや風力タービンブレード、ロケット構造の工具が含まれ、この製造技術の多様性を示しています。