新素材=新たなチャンス
SPEE3Dの共同設立者兼CTOのスティーブン・カミレリは、金属積層造形が興味深い時期であることを知っている。
昨年だけでも、70億米ドルが学術研究開発に投資された。今日、インダストリー4.0や持続可能なイニシアティブの数々が、大学に適切な資金を生み出し続けている。
SPEE3Dにとって、この資金流入は新たな研究提携への道を開き、それに伴い、新たな合金、アプリケーション、材料特性、コーティング、モルフォロジー、後処理方法論を探求する機会をもたらした。
同社は現在、米国の海軍海洋システム(NAVSEA)と協力し、ニッケル・アルミニウム青銅の最低性能レベルの確立に取り組んでおり、この素材は2024年6月中旬までに同社のフルリリース素材ポートフォリオに正式に追加される。
以下は、スティーブンのコメントの概要である。
なぜニッケル青銅なのか?
ニッケル・アルミニウム青銅は、自己潤滑性と高度な耐食性を備えた強力な近代的素材であり、多種多様な海上用途に理想的です。耐摩耗性、耐侵食性、耐生物付着性に優れ、鋼や鉄との電気的互換性があります。
同社独自の画期的技術であるコールドスプレー・アディティブ・マニュファクチャリング(CSAM)用の材料を開発するのは、並大抵のことではない。
プロセスに適した原料粉末の入手、溶射パラメーターの最適化、適切な熱処理方法の決定--これらはすべて、望ましい形状と材料特性を実現するために不可欠なものであり、膨大な試験と実験を繰り返す必要がある。
それには時間もお金もかかる。
テスト。すすぐ。繰り返す。
ニッケル・アルミニウム青銅は、CSAMプロセス用の新素材開発という標準的な課題に加え、SPEE3Dの研究者にいくつかのユニークで複雑な問題を突きつけている。
この合金はリッチ(~20%)であるため、粉末噴霧プロセスでダメージを受けやすく、粉末自体が硬くなり、噴霧しにくくなる。そのため、粉末自体が硬くなり、噴霧しにくくなります。その結果、費用が膨らみ、造膜速度が低下し、気孔率が上昇します。
スティーブンと彼のチームにとって、こうした複雑な問題を克服することは、別の方法を試すことを意味した。
元素粉末のブレンドやマスター合金の組み合わせの噴霧から、材料特性を向上させるための熱間静水圧プレス(HIP)の使用まで、研究チームはいくつかのアプローチを試みたが、工程の順序が結果に大きく影響することを発見した。
最終的に、HIPpingの前にコールドスプレーで微細構造を均質化することが最も効果的な戦略であることがわかった。
パートナーシップ・パワーの進展
各国政府が研究イニシアチブを優先し、資金提供率を上げ続けているため、欧米の学術機関にはチャンスがあふれている。
SPEE3Dにとって、これはCSAMプロセスの新たな可能性に関する研究を前進させ、加速させる新たなパートナーシップの扉を開いた。
NAVSEAとのコラボレーションのようなもの、そしてニッケル・アルミニウム・ブロンズのような新素材の研究は、同社のビジネスモデルの重要な部分を占めている。
そして彼らは、金属積層造形業界のゲームを変えようとしている。