3Dプリントの品質試験ザウバーテクノロジーズAGがバイブロフォア100を活用するメリット
モータースポーツでは、フォーミュラ1が一般的に最高のクラスとされており、ドライバーの質だけでなく、テクノロジーと材料もトラックでの成功に影響を与えます。後者を試験し、他の産業や異なる用途の顧客に最高品質を提供するために、ザウバーテクノロジーズAG（Sauber Technologies AG）は付加製造と軽量構造の分野でツビックローエルバイブロフォア100材料試験機を使用しています。この機械は、素材開発の一環として3Dプリントされた部品のテストを支援し、フォーミュラ1レースカーに限らず、常に1つの共通の目標を持っています。それはポールポジションを維持することです。
スイスのヒンウィルに本拠を置くザウバーグループは、レースカーおよび高性能車両コンポーネントの開発と製造に特化した企業です。1970年に設立され、当初はモータースポーツに専念していました。しかし、2015年以降、ザウバーグループの一部門は、ザウバーテクノロジーズブランドのもとで、さまざまな産業向けの技術とソリューションの開発に取り組んでいます。これらには自動車産業、航空宇宙、エネルギー、医療工学が含まれ、さらにエンジニアリングおよびコンサルティングサービスも提供しています。また、ザウバーテクノロジーズはさまざまな産業セクター向けの部品の重要な供給業者でもあります。
ザウバーテクノロジーズAGのエンジニアリング副責任者、Mario Näscher氏は、「最高水準のアディティブ製造において、品質と疲労強度のモニタリングは不可欠な基準です。ツビックローエルのバイブロフォア100を使用することで、私たちはお客様にこのユニークな価値を提供できる立場にあります」と述べています。
ホットアイソスタティックプレス（HIP)の影響を決定する
ザウバーテクノロジーズAGの試験ラボでは、試験片の耐久性と疲労強度に関する材料特性を確定し、結果のトレーサブルな文書化を行うことが主要な課題です。3Dプリントにおける材料開発と品質試験において、下流のHIPプロセス内のプロセスパラメーターは重要な役割を果たします。HIPはホットアイソスタティックプレスの略で、3Dプリントのコンテキストでは、印刷された部品の後処理として使用されます。たとえば、3Dプリントされた部品には、多孔質であるか、微細なクラックが存在することがあり、これが時折、強度や耐久性に影響を及ぼすことがあります。HIPプロセスは、印刷された部品を高圧と高温にさらすことにより、これらの欠陥を取り除くことができます。このプロセスは、印刷された部品を特別なチャンバーに配置し、アルゴンや窒素などの気体圧力媒体で充填します。次に、チャンバーを非常に高温に加熱し、高い圧力に増加させます。この圧力と熱の組み合わせにより、印刷された部品の材料が均等に圧縮され、多孔質な領域とクラックが封じられます。HIPプロセスにより、印刷された部品はより高い密度と強度に達し、航空宇宙、医療、自動車産業などの厳しいアプリケーションでの使用に適しています。
ソリューション：ザウバーテクノロジーズAGは、バイブロフォア100で試験を実施
ザウバーテクノロジーズAGは、ツビックローエルのバイブロフォア100（Fmax +/- 100 kN）を使用して試験を行っています。この機械は、電磁動的試験機と静的試験機の特性を併せ持っており、高周波疲労試験（たとえばDIN 50100に従ったもの）など、さまざまな試験を行うために使用されます。これには、引張り、圧縮、パルス、および繰り返し荷重のエリアにおける高サイクル疲労試験などが含まれます。すべての試験は、力、変位、ひずみ速度の制御で実施できます。Näscher氏は次のように述べています。「マシンの選定プロセスを通じての素晴らしいサポートと優れたマシン操作に加えて、ツビックローエルを選んだ理由は、直感的かつ包括的なtestXpert試験ソフトウェアです。明快なユーザーインターフェースにより、試験パラメーターを簡単に把握し、エラーを検出しやすくなり、信頼性のある試験の一貫性を提供します。バイブロフォア100は、試験要件に応じて簡単に拡張できる非常に柔軟なマシンで、私たちのニーズと最新の技術の進歩に合致しています。」
改善点: 柔軟性の向上とコスト削減
ツビックローエルの試験機を導入したことで、どのような重要な改善点が生まれたのでしょうか？バイブロフォアの導入により、ザウバーテクノロジーズAGは品質保証において大きな柔軟性を獲得し、自社のラボで動的試験を実施できるようになり、試験結果を生産プロセスに迅速にフィードバックできるようになりました。さらに、疲労挙動に関する試験結果や結論を直接得ることができます。バイブロフォアを使用することで、会社は最大285Hzの試験周波数を実現し、さまざまな要件に合わせて個別の試験シナリオをシミュレートできます。Näscher氏：「バイブロフォア100のおかげで、製品の品質向上において非常に柔軟性が増し、常に競争力を保つことができるようになりました。」
イメージ：著作権 Sauber Technologies AG
