その制限は今ではなくなりつつあります。セラミックコア用の光硬化 3D プリンティング技術は、研究室から実際の生産に移行しました。金型は必要ありません。コアはセラミックペーストから直接印刷され、その後脱脂されて焼結されます。
1. リードタイムが数週間から 2 週間未満に短縮
従来の金型の製作には 3 週間から数か月かかります。 3D プリントでは、デザインが承認されると、2 週間以内に完成したコアが得られます。設計変更が必要ですか?新しい金型を待つ必要がなく、その日のうちに新しい金型を印刷できます。
2. 複雑な内部形状はもう問題ではありません
射出成形ではコアを金型から引き抜く必要があるため、内部通路が複雑になりすぎてはなりません。 3D プリントにはそのような制約はありません。パフォーマンスを最適化する任意の形状の冷却チャネルを設計でき、ブレードの温度耐性と耐用年数を直接改善できます。
3. 小規模なバッチでも大金がかからなくなりました
金型のセットには数万ドルから数十万ドルの費用がかかる場合があります。 50 個のテスト コアを実行する場合、部品あたりのコストは法外です。 3D プリントには工具コストがかかりません。1 つのコアを作成しても、100 個のコアを作成しても、ユニットあたりのコストはほぼ同じになります。これにより、研究開発とプロトタイピングの障壁が大幅に下がります。
このテクノロジーは実際の航空宇宙プロジェクトですでに検証されています。ある軍事コンポーネントのテスト プログラムでは 3D プリントされたセラミック コアが使用され、現在はパイロット生産に移行しています。
主要な技術的課題には積極的に取り組んでいます。
収縮制御 – 焼結によってもある程度の寸法変化が生じるため、公差を厳密に保つには慎重なプロセス調整が必要です
強度の最適化 – 印刷の配向と粒子の配合は曲げ強度に直接影響します
新しい材料 – 水溶性セラミックコアが新たな選択肢です。鋳造後、部品を水に浸すだけでコアが溶けてなくなり、激しい化学的浸出がなくなります。まだ改良中ですが、実用的なサンプルはすでに入手可能です。
新しいブレード設計を開発している場合、または複雑なコアの小さなバッチが必要な場合、3D プリントは評価する価値のある実用的なオプションです。ツールの制約はもうありません。反復の高速化。研究開発コストの削減。
大量の標準部品の場合、ユニットあたりのコストと速度の点では、従来の射出成形が依然として優れています。しかし、複雑な形状と急速な開発サイクルでは、バランスが崩れてきます。
