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アディティブマニュファクチャリング

複雑な形状と明確な空力特性を備えた機能部品を、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、キャビンの内装部品と同様に産業用3Dプリンティングで可能なことの典型的な例です。

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す。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ます。そのため、航空宇宙産業の大手企業は、将来の生産戦略を計画する際にアディティブマニュファクチャリング技術を取り入れてきました。

航空宇宙分野の大手企業との緊密に連携し、私たちはさまざまなサクセス・ストーリーを成し遂げ、またサポートしてきました。

当社の付加価値は、3Dプリンティングシステムの提供と導入から、各種材料に対する適正なプロセス、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サポートまで、一貫したソリューションという形で提供することにあります。この集中的なコラボレーションにより、業界の革新力が強化されます。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）で製造することを計画している大手市場関係者もいます。

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 プリンティングでは、約 40 ～ 60 % の軽量化を実現する、非常に強固で軽量な構造を製造できます。その効果として、コストのスリム化、材料の節約、燃料消費の低減が挙げられます。
機能的統合
このプロセスでは、最大限の機能をできるだけ少ない部品に統合することができます。利点：組み立てとその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が組み合わされることによる脆弱性が排除されます。
より柔軟な生産計画
金型を使わない製造プロセスにより、製品の変更に迅速な対応が可能になります。予備部品をオンデマンドで製造することにより、リードタイムを延長することなく保管を大幅に削減することができます。航空機のライフサイクルが長くなればなるほど、コスト面でのメリットは顕著になります。
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プリント部品は、航空宇宙産業で一般的に使用される様々な安全関連ハザード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、パーツのカスタマイズやアップグレードから、アディティブ・マニュファクチャリングでしか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排出量が削減されます。
大幅なコスト削減
アディティブマニュファクチャリングは工具を使わないプロセスです。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可能です。

産業用3Dプリンティングによる航空用エンジン部品の製造

エンジンやタービンを製造するということは、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します。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。これにより、洗練された形状、明確な空力特性と流体力学的特性を備えたエンジンの製造が可能になり、また、個々の部品の重量が最大60％削減された軽量構造も実現できます。超合金の加工は、3Dプリンティングでの材料の使用率が低くなるため費用対効果も高くなります。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ます。また、単一部品で作られた部品は耐力があり、損傷を受けにくくなります。

航空業界向けEOSテクノロジー
お客様の声

「EOS テクノロジーは、設計の自由度が高く、開発、生産、納品に要する時間が大幅に短縮されることが特徴です。さらに、開発・製造コストも大幅に削減されます。より軽量でより複雑なコンポーネントを実現することができ、製造に必要な材料と工具は最小限で済みます。」

Dr. Karl-Heinz Dusel｜MTU

「3Dプリントされたバルブブロックは、EOSテクノロジーによるアディティブマニュファクチャリングが重要な主要飛行部品の製造に適していることを証明しました。」

Alexander Altmann｜Liebherr-Aerospace Lindenberg

「私たちのチームは、流体力学開発および業界において長年の経験を持っています。私たちは、起業家精神に突き動かされて製品群の改善と拡大を継続的しています。その中で、革新的な製造方法が重要な役割を果たしています。私たちはEOSテクノロジーに絶対の自信を持っています。革命的です。」

Katharina Kreitz｜Vectoflow

MROの変革
航空業界における3Dプリンティングの威力

このオンデマンドの無料ウェビナーでは、Ajith Ahamed Sayed氏（Etihad Engineering）とStephan Keil氏（EOS）が、産業用3Dプリンティングが航空機の整備、修理、運用（MRO）にどのような変化をもたらすかについて語ります。

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航空用アディティブマニュファクチャリング

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効率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付加製造することで、目覚ましい成果を達成しました：

付加製造部品で同じ堅牢性を保ちながら重量を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ました。

MTU Aero Engines

EOSシステムによるエアバス・エンジン部品の量産

ドイツの大手エンジンメーカーMTU Aero Engines社は、EOSマシンを最適化して、安全でコスト効率の高い部品を量産しています。MTUはアディティブ・マニュファクチャリングを使用して、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標準で装備される初めてのタービンです。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。

パラメータ化可能なソフトウェア

航空業界向け品質保証

光トモグラフィ技術

認可に必要な高い安全性要件は、航空分野における大きな課題です。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に至る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、EOSTATE エクスポージャOT と呼ばれる量産製品の造形プロセス用の光トモグラフィー技術を開発しました。パラメータ設定可能なソフトウェアにより、各層における部品の品質について詳細な結果を導き出すことができます。こうして、光トモグラフィにより再現性の検証が可能になり、部品、造形ジョブ、造形システム間の適合性が向上し、量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に適した条件が整います。

迅速：開発、製造、納期の大幅な短縮
柔軟性：非常に高い設計の自由度
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
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ます。

EOS成功事例

産業用3Dプリンティングによるアセンブリと構造部品の製造

コスト要因の削減 - 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です。デジタル化された製造工程は、そのための幅広い機会を提供します。アディティブ・マニュファクチャリングにより、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ます。現在、多くの資本を拘束している予備品の保管プロセスも、時代遅れになりつつあります。部品は必要なときにのみ生産され、前工程も必要ありません。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します。

Liebherr

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。

同社は金属3DプリンターEOS M 400-4を使って、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。この新しい付加製造によるバルブブロックは、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

EOS成功事例

付加製造される内装品と航空機用付属品

樹脂テクノロジーによるアディティブマニュファクチャリングは、キャビン・インテリアでも重要性を増しています。それにはいくつかの理由があります：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ります。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テクノロジーは、これらの基準をすべて満たしています。

Etihad Engineering
未来の航空機キャビン

Etihad Engineering は、中東最大の航空機整備・修理・運航（MRO）サービス・プロバイダーです。Etihad Aviation 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ます。

「EOSとともに、Etihad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のような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。

Etihad と EOSは、高品質のソリューションと技術革新に定評があり、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 Markus Glasser 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。付加製造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。」

Markus Glasser｜EMEA地域担当上級副社長 | EOS GmbH