課題

費用対効果に優れた認定プロセスを達成する方法

ソリューション

大量のデータを使用して品質問題を深く理解する

洞察/方法

Materialiseの研究開発ツールをGE SensingのCTスキャンと組み合わせる

業界

航空宇宙

高速および高品質で自動化されたAMプロセスがなければ、企業の生産性を高めることはできません。この認定プロセスは、できるだけ費用対効果に優れている必要があります。つまり、AMの非破壊検査(NDT)のコストをできるだけ低く抑える必要があります。ただし、製造工程全体で整合性と再現性をどのようにして維持しますか? 大切なことは、大量のデータを活用してハードウェアに対する理解を深めることです。

R&D test part printed by Materialise

Materialiseによるプリントされたパーツの研究開発試験

検証を高速化するために、AMソフトウェアをCTマシンと組み合わせる

当社は、GE Sensingと協力することによってAMパーツの検証を高速化し、NDTコストをかなり軽減できました。認定フェーズでは、GEの高精度の散乱補正CTマシンソリューションを使用して金属航空宇宙工学パーツをCTスキャンし、当社のAMプロセスシミュレーションおよび工程内検査ソフトウェアを使用してパーツのプリント誤差を解析しました

これは、当社のソフトウェアがAM工程の効果を予測し、事前に対象領域およびプリントエラーの種類を定義できることを示しました。当社のソフトウェアは、誤差が発生した理由および次回の製作でそれを回避する方法を迅速に識別することもできました。チタン製の航空宇宙工学パーツをCTスキャンした後に、応力線を明確に視覚化できました。この応力線は、シミュレーションの結果を確認することによって認識できました。造形を事前にシミュレートすると、完成品のひずみを予測して回避できる可能性が高くなります。

 

CT scan showing fracture

GE SensingのマシンからのCTスキャン

Materialise simulation showing fracture

Materialiseのシミュレーション

さらに、CTスキャンによって、部分の脚部に小さな偏差が見つかりました。この偏差は、肉眼では確認できません。これは、同じビルドのプラットフォーム上の部分がクラッシュしたためにビルドが停止したために発生しています。この部分の偏差は、ビルドが停止してエラーが発生した部分を除去(ビルドを停止)した場所と同じ高さで見つかっています。Materialise Inspectorのオンラインエラー検出機能により、ビルドのオペレータはパーツに不具合があったことを知らせる警告を受け取りました。航空宇宙工学パーツは、この部分を除去した後にプリント工程を続行できました。

これらおよびその他の貴重な機械学習による洞察により、問題の場所を正確に示し、このプリントプロジェクトのリードタイムを9~6週間短縮でき、数千ユーロのコスト削減につながりました。

Section-of-a-headlamp-fixture01.jpg

CTスキャンの転移マップ

Section-of-a-headlamp-fixture01.jpg

Materialise Inspectorのスクリーンショット

今後のための成果

Materialiseのソフトウェアプラットフォームを使用して、ワークフローのさまざまな構成ブロックからデータを系統的に収集することにより、次のようなメリットがあります。

AMユーザーは、AM工程シミュレーション解析を使用し、工程内AMデータを高い精度のCTデータと関連付けて、以前より高い費用効率で迅速に製造パーツを認定できます。また、AMパーツの品質の問題に関する原因解析に関して、これまでにない洞察を得ることができます。ユーザーは、応力線、多孔性、反りの3つの繰り返し発生する問題の背後にある物理特性をより良く理解できます。これにより、簡単迅速に正しい方向性と適切な工程パラメータを見つけることができます。

3Dプリンターの製作に従事する技師は、AM工程をさらに深く掘り下げ(MaterialiseのControl Platformを使用して)、自信をもって安定化させることができます。

CT品質管理技師は、認定工程から連続生産に移行する際に、AMデータ解析の結果を適用してより効果的で効率的な品質プログラムおよび試験プログラムを定義できます。

 

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