3D プリンターがクリーンな電力供給をサポート

課題

社会からの信頼を獲得し環境に優しく、手頃な価格のエネルギーを社会に提供すること、それがシーメンス・エナジーの目標であり課題です。同社は、ガスタービン用の高温ガス部品を高温合金から製造しています。IDEA（デジタルエンジニアリングと3D プリンターの工業化）のプロジェクトパートナーとして、シーメンス・エナジーと TRUMPF は、3D プリンターのデジタルプロセスチェーンを推進しています。脱炭素化という点において、3D プリンターはガスタービンの生産に新たな可能性をもたらしました。

ソリューション

シーメンス・エナジーでは、従来の方法では製造が困難な製品や部品デザインを製造するための補完的な技術として、3D プリンターを使用しています。このテクノロジーによって、企業による製品開発と市場への投入のスピードがさらに高まりました。同時にこの新しい製造方法によって、現在の製品デザインの限界を超えていけるようになります。例えば、新しい製品デザインにより、同じ量のエネルギーを生産するのに必要な燃料が少なくなり、地球の脱炭素化に大きく貢献することができます。積層造形はオンデマンド製造ができるため在庫の削減につながり、３Dプリンターのキャッシュフローが最適化されます。

実行

3D プリンターTruPrint 5000 は、シーメンス・エナジーの業界要件を完全に満たしています。オプションの500°C 予熱機能により、ガスタービンの製造に使用されるような難易度の高い高温合金も、高い再現性で製造できます。造形された製品が入った高温のビルドシリンダーをマシンから取り外し、不活性ガスで充填された冷却ステーションに置きます。その間にマシンは次のジョブでの作業を継続していきます。冷却後、製品は粉末除去ステーションで粉末除去され、その後残った粉末は不活性ガス下で再度ふるいにかけることができます。交換可能なシリンダーをベースにしたパーツと材料ハンドリングシステムのデカップリング機能により、コスト削減効果が高く効率的であるだけでなく、同時に資源を節約しながら生産できるようになります。シーメンス・エナジーとTRUMPFは、TruPrint 5000を高温合金用の産業用3Dプリンタープロセスチェーンに統合し、オフィスとマシン間のデジタルデータの連携を実現する方法を確立しました。

展望

プロジェクトの終了時には、シーメンス・エナジーとTRUMPFは、拡張性があり、他の企業や産業にも容易に転用できる、完全に統合されたデジタル積層造形による生産ラインが可能になることを予想しています。「3Dプリント技術はプロトタイプに適切、という点を超える転換期に到達したのです。今後は、従来の製品も積層造形で生産するのが当然になっていくでしょう 」とシーメンス・エナジーの IDEA プロジェクトマネージャーである Julius Schurb は述べています。従来型の製品も、これから順次積層造形で清算されるようになっていくでしょう - シーメンス・エナジーの IDEA プロジェクトマネージャーである Julius Schurb は、このように述べています。TRUMPFのシリンダー交換原理が可能にする高いマシン稼働率は、将来、積層造形生産ラインを効率的にするための最も重要な鍵となります。