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3D プリンターがクリーンな電力供給をサポート

積層造形品はどのようにして脱炭素化をサポートし、同時に社会のエネルギー供給を確保することができるのでしょうか?「デジタルエンジニアリングと3D プリンターの工業化」イニシアチブ – 略称 IDEA – の一環として、15 社にわたるプロジェクトパートナーの1つであるシーメンス・エナジーとTRUMPFは、この数年来、3D プリンターの工業化を推進してきました。シーメンス・エナジーでは、TruPrint5000 の積層造形による先進なプロセスチェーンへの統合に成功しました。3D プリンターの500 ℃ 予熱オプションにより、同社は気候に優しいガスタービン製品を高温合金から効率的に製造できるようになりました。

シーメンス・エナジー

www.siemens-energy.com

シーメンス・エナジーは、世界でもトップクラスのエネルギーテクノロジー企業の1つです。同社は顧客やパートナーと協力して将来のエネルギーシステムに取り組み、持続可能な世界への移行をサポートしています。シーメンス・エナジーは、製品、ソリューション、サービスのポートフォリオで、エネルギーの生成からエネルギーの伝達と貯蔵まで、エネルギーのバリューチェーンのほぼ全体をカバーしています。ポートフォリオには、ガスタービンや蒸気タービン、水素を動力源とするハイブリッド発電所、発電機、変圧器といった従来型のものと再生可能エネルギーによる技術が含まれています。

Siemens Energy ist eine durch die Siemens AG lizenzierte Marke.

業界

エネルギー技術

従業員数

9万人以上

事業拠点

ベルリン(ドイツ)

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TRUMPF製品
  • オプションで500 °Cの予熱機能がつくTruPrint 5000
アプリケーション
  • 積層造形

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。

500°C の余熱機能により、必要とされる品質のコンポーネントを低コストで製造可能です。

Julius Schurb
シーメンス・エナジーのプロジェクト・リード・IDEA

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。

当社製品に関する詳細情報