MELD Manufacturing CEO ナンシー・ハードウィック氏が金属積層造形の革命について語る

MELD Manufacturing Corporation は、金属を溶かすことなく 3D プリントを可能にする革新的な新技術を開拓しています。 Aeroprobe との 10 年間の開発を経て、MELD は 2018 年春に子会社としてスピンアウトし、2018 年 4 月に大型 B8 マシンを導入しました。B8 は、摩擦撹拌溶接に基づく固体製造プロセスを使用することで、従来のパウダーベッドメタル 3D プリンティングに挑戦しています。 MELD は、熱ではなく摩擦と圧力によって金属を接合することにより、数多くの独自の利点を引き出します。

MELD 製造の背後にあるビジョン

MELD はバージニア州で昨年設立された女性経営の中小企業です。 2018 年には、世界で最も革新的な製品 100 品を表彰する国際コンペティションである、栄誉ある R&D 100 Award を受賞しました。私たちの使命は、製造業に革命を起こし、修理不可能なものの修理を可能にすることです。部品の作成のみに重点を置く多くの AM 企業とは異なり、MELD のアプローチは材料の選択、積層造形、製造後の修理に及び、設計者は最適なパフォーマンスを得るために部品を一から構築できます。

MELD テクノロジーの仕組み

MELD の核となるイノベーションはソリッドステートプロセスです。金属を溶解する従来の AM 法とは異なり、MELD は回転中空ツールを使用して、フィード材料とベース材料の両方に極度の圧力と摩擦を加えます。これにより材料が塑性変形し、材料を一緒に「撹拌」できるようになります。これは付加的な摩擦撹拌プロセスです。結晶粒構造が微細化され、優れた強度、耐食性、衝撃疲労性能を実現します。このプロセスは溶融温度以下で行われるため、独自の原材料を必要とする多くの AM システムとは異なり、MELD は厳しい材料仕様を必要とせずに粉末、フレーク、チップ、固体棒を処理できます。

MELD は開放雰囲気で動作するため、真空や不活性ガスによるシールドは必要ありません。これによりコストが削減され、安全性が向上し、プロセスが環境に優しいものになります。また、密閉チャンバー システムによる制限を受けることなく、船舶、宇宙船、橋の修理などの用途に不可欠な大型部品へのシームレスな拡張も可能になります。

レーザーを使用しないため消費電力が低く、成膜速度が速い。完成した部品は完全に緻密であるため、熱間静水圧プレス (HIP) や焼結などの後処理ステップが不要になります。

MELD と他の金属 AM 手法の比較

各メタル AM テクノロジーにはそれぞれのニッチな分野があります。 MELD の際立った特徴は、そのソリッドステートの性質、屋外での動作、および比類のない材料の多用途性です。非常に大きな部品を構築または修理したり、耐摩耗性または防弾コーティングを追加したり、既存のコンポーネントを変更したりできます。低温プロセスにより残留応力が最小限に抑えられるため、正確な形状と構造的完全性が必要な航空宇宙部品や自動車部品にとって特に有益です。

MELD は、その場での合金作成や金属マトリックス複合材料の製造も可能にし、新しい材料組成の迅速なプロトタイピングに利点をもたらします。さらに、この技術は機械のチップを完成部品にリサイクルできることが証明されており、そのグリーン認定が強化されています。

金属 3D プリントの業界への影響

金属積層造形により、コストの削減、パフォーマンスの向上、物流の削減、および現場でのコンポーネントの修理機能が実現します。これらの利点は、生産で金属を使用するほぼすべての業界に当てはまります。 MELD は幅広い材料や部品サイズに対応できる柔軟性を備えているため、航空宇宙から発電に至るまでの分野にとって特に魅力的です。

積層造形の現状と将来の見通し

私たちは今、Industry4.0からIndustry5.0へ向かう新たな時代の幕開けを迎えています。今後 5 年間で、ラピッド プロトタイピングから、設計段階での統合された材料設計とパフォーマンスの最適化への移行が見られるでしょう。局所的な延性や強度などの材料特性をコンセプト段階から評価して調整することで、AM の可能性を最大限に引き出すことができます。

より広範な導入に向けた重要な課題

最大の障壁は、社内に専門知識が不足していることです。多くの企業は、主な責任が別の場所にある個人に AM 戦略を委ねています。導入を加速するには、専任の社内推進者と戦略的なリソース割り当てが必要です。

企業規模と AM の専門知識

サイズは能力を決定するものではありません。小規模企業は迅速に行動し、大胆な決定を下すことができますが、大規模な組織は惰性に苦しむ可能性があります。重要な要素は、変化を受け入れ、AM ソリューションを迅速に展開できる能力です。

金属 3D プリントを始める

製品のサイズ、材料要件、および性能基準を評価することから始めます。これらを利用可能な AM プロセスの機能と一致させます。基本をマスターすれば、コスト、時間、重量を削減できる可能性が飛躍的に広がります。教育と実践経験が、興味を引く最大の要因です。

MELD 製造の今後の展望

MELD は、材料科学、機械工学、電気工学、設計カスタマイズを融合することで、Industry5.0 を目指しています。今後の取り組みには、より大型のビルドスペースマシン プラットフォーム、認定オペレーター トレーニング プログラム、イノベーションを加速する研究コンソーシアムが含まれます。

3D プリントにおける女性

ボルボ・トラックが主催した最近の製造業の女性イベントで、私は女性が現場に勇気、協力、回復力をもたらすことを強調しました。 MELD の包括的な文化は、この革新的なテクノロジーに参加するチャンスを喜んで取る人を奨励します。

MELD Manufacturing の詳細については、meldmanufacturing.com をご覧ください。 .