品質管理体制 | 金属技研株式会社

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宇宙業界の方へ

金属積層造形(AM*)サービスを検討している
宇宙・衛星業界の皆様へご提案です!

*AM=Additive Manufacturing

こんなお悩みはありませんか?

○お客様が抱える四大不安
  • 表面が粗くならないか不安
  • 内部欠陥が多くならないか不安
  • 品質面や工程面の管理に不備がないか不安
  • 予算が高くつくのではないか不安
これらの不安を金属技研は解消します!

お悩み①「表面が粗くならないか不安」

金属技研では「すべて一貫生産でRa0.2レベルを達成します」

金属技研では、造形方法や後工程のノウハウを活かしすべて一貫生産で必要な箇所にRa0.2レベルの加工を行うことができます。
一般的に積層造形後の面粗度は、Ra25(EBM方式)、Ra11(SLM方式)とかなり粗くなり、粉っぽくなります。このお悩みに対し金属技研では、造形後に機械加工を施すことによってRa0.2を達成することができます。一貫生産なので、お客様の様々なご要望にも迅速に対応可能です。

例えば、ブレード(材質:Ti-48Al-2Cr-2Nb)を積層造形した場合はこうなります。


これは造形のみの画像です。こちらはRa25(EBM方式)で造形したものですが、かなり粗くなり、粉っぽくなります。

こちらに機械加工を施すとこうなります!

かなり粗さがなくなったことがわかります。こちらはRa0.2となります。

お悩み②「内部欠陥が多くならないか不安」

金属技研では「徹底的に内部欠陥をつぶすことで相対密度ほぼ100%を達成します」

例えば、造形直後のTi-6Al-4V材の断面観察結果(左:SLM方式、右:EBM方式)では、約10μm程度の内部欠陥が確認されております。

これは、粉敷きの影響や溶融条件の影響により発生しているものと考えられます。

金属技研では、造形後にHIP処理を実施することで内部欠陥を徹底的につぶすことができます。

相対密度がほぼ100%になることで、材料品質の均一化・製品寿命の向上に繋がります。

お悩み③「品質面や工程面の管理に不備がないか不安」

金属技研では「航空宇宙スペックに対応した品質管理体制でお客様の要求事項を達成します」

金属技研では、JISQ9100を取得しており、国家標準にトレーサブルな検査品質を提供します。

更なる品質の向上のため、航空宇宙産業に対応可能な非破壊検査(蛍光探傷試験、超音波探傷試験、放射線透過試験)Quality Management Systemの認証取得を目指しています。

また、航空宇宙関連の非破壊検査技術に精通しているLevel 3資格保有*2が複数在籍しており、お客様の期待にお応えし、全宇宙に通用できる品質保証、検査技術を提供します。

*2資格保有者情報
・BINDT PCN Aero space (ISO 9712) Level 3 浸透探傷検査(PT) ,超音波探傷検査(UT), 磁粉探傷検査(MT)
・NAS 410 Level 3 浸透探傷検査(PT) ,超音波探傷検査(UT), 磁粉探傷検査(MT), 放射線透過検査(RT)

お悩み④「予算が高くつくのではないか不安」

金属技研では「これまで蓄積した豊富な経験・ノウハウを活かした工程設計・形状提案でお客様の要求するコスト低減や短納期を達成します

例えば、従来工法で製作した場合には、以下の工程が発生します。

従来工法で製作した場合の工程の目安

  • ・機械加工による部品製作(工数:7日)
  • ・ろう付けによる部品接合(144カ所)(工数:3日)
  • ・溶接(6カ所)(工数:1日)
  • ・各工程の中間検査(工数:2日)

合計で13日かかります。これを積層造形で一体型で製作できます。

こちらは、144か所の部品接合が必要な熱交換器です。部品ごとに検査や接合が必要になり、多くの工数を要します。

上記の熱交換器をAMで製作するとこうなります!

一体型で造形することによって、機械加工やろう付が不要となり、工数削減につながります!

さらにAMで製作の熱交換器の工程を見てみましょう。

  • ・金属積層造形(工数:2日)
  • ・応力除去(工数:1日)
  • ・ワイヤーカット(工数:1日)

本部品1個を製作した場合の価格差は、以下の通りになります。

  従来工法 積層造形 削減効果
価格/個 90万円 30万円 約67% ↓
納期/個 13日 4日 約70%

※上記は目安の数値となります。

従来工法では製作出来ない様な流路を一体で製作する事が可能となり、工数削減、すなわちコスト低減や納期短縮が達成できます。

価格帯でご希望に添えない場合もあります。また、従来工法より価格が高い場合もあります。その場合は、ラティス構造体による軽量化、機械加工では製作出来ない形状、構造体部品を一体で作る等の付加価値を持ったご提案を精一杯させて頂きます。是非、一度ご相談ください!

実例紹介(トポロジー最適化)

従来の製品をAMで製作することにより、ボルト締結部や溶接部が不要となり、さらにラティス構造体を組み込むことで軽量化が図られます。また、従来の機能をそのままで付加価値を加えた製品開発が可能となります。

従来工法

積層造形

AMを支える多様な設備や一貫生産体制

金属技研では、AM装置だけではなく、お客様の欲しい製品を完成した状態で納品出来る様、社内一貫生産体制を整えております。

例えば、熱処理設備。
SLM方式で造形した後の応力除去や溶体化・時効処理に使用します。

 例えば、ワイヤーカット。
SLM方式で製作した造形品の応力除去後にプレートから製品を切り離す際に使用します。




例えば、HIP装置。

温度と圧力で内部欠陥を徹底的につぶします。


例えば、機械加工。

造形後の仕上げ加工を実施します。
複雑形状品にも対応出来る5軸加工機も保有しております。



例えば、3Dスキャナ型三次元測定機。

造形後の検査工程になります。非接触で複雑形状品の形状補足でき、基モデルとの重ね合わせにより容易に国家標準にトレーサブルな寸法検査が可能になります。


例えば、X線CT装置。

非破壊で内部欠陥の確認が可能です。

 

資料ダウンロード

  • 会社案内 技術案内(日本語)
  • 技術案内(英語)
  • HIP装置設備一覧
  • 真空ホットプレス一覧
  • 小型電子線照射装置「マイクロトロン」資料
  • ろう付け可能組合せ材料
  • MICROTRON Test Machine MIC1
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