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Thermwood社、3.5 mを超える長尺部品の3DプリントでBoeing社へ協力

2018年10月15日

Thermwood社 2018年10月10日

2018年10月10日 ―― Boeing社は2018年10月10日、インディアナ州を本拠とする製造専門企業のThermwood社の協力を得て、3Dプリントによってボーイング777X計画用の工具部品を製造したと発表した。同プロジェクトにより、大量生産品質の航空産業向け工具部品を、積層造形法によって製造可能であることが示された。

2011年9月に発表されたボーイング777Xは、従来型777-300ER型のストレッチバージョンで、機体重量を削減によって燃料効率を改善し、ペイロード重量を増加できるよう設計されている。ボーイング社は777-8と777-9からなる2種類の派生型を発表しており、いずれも開発中である。機体重量を削減するするために、ボーイング社はボーイング787でも使用され、優れた結果を収めた炭素繊維強化樹脂を採用することを発表している。
Thermwood社は、LSAM(大規模積層造形)機に加えて、大型工具を1ピースで製造するための新たな3Dプリント技術となるVLM(垂直積層プリント)を用いてボーイング社が求める部品を製造した。LSAMシリーズは、CNC切削加工機能を内蔵した業界初の射出型3Dプリンターであり、2段階のニアネットシェイプ製造プロセスを用いて大型コンポーネントを生産する。

LSAM機はいずれも、3Dプリント用のガントリー(アーム)と5軸CNCルーターとして機能する2段階目のトリム(除去)ガントリーから構成される。製造される部品は、まず最終形状よりも一回り大きなサイズで3Dプリントされ、次にCNCルーターによる切削加工によって最終的な形状とサイズへと仕上げられる。同プロセスは完全に自由空間内で実行され、金型や特定の工具を必要とすることがない。同機は幅10フィート(約305 cm)、高さ5フィート(約153 cm)の作業領域を備え、長さ方向には100フィート(約30.5 m)以上の形状を造形することができるとしている。LSAMは、同一の機械でプリントとトリム加工が可能であり、また水平方向と垂直方向のいずれにも対応することができる。

ボーイング社との共同デモンストレーションプログラムにおいて、Thermwood社は自社の南インディアナデモンストレーション研究所において12フィート(約366 cm)の長さのR&D工具のプリント及び切削加工を行い、2018年8月にボーイング社へ納品した。同部品の製造においては、複数の3Dプリントで製造された工具コンポーネントを組み立てることで生じる追加的な費用と期間を削減することを目的としていた。
この工具は、炭素繊維を20%含む強化ABS樹脂を用い、VLPシステムによって単一部品として3Dプリント製造された。また、ボーイング社は、ワシントン州エバレットにあるIRC(Interiors Responsibility Center)で使用するために、VLP機能が付加されたThermwood社のLSAMマシンを購入している。
実際の製造環境で使用できる品質を備えた大型の工具を迅速に製造できることは、積層造形技術手法が、実験室での検証段階から製造工場での実用段階へ移行しつつあることを示す大きな一歩となる。

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