SOLUKON
ソフトウェア駆動型インテリジェントデパウダリングの利点 – Enerbineのユースケース
熱交換器における粉末除去時のSPR-Pathfinder®の効果
紹介
本ケーススタディでは、Enerbine社による熱交換器の自動デパウダリングプロセスを紹介します。
Enerbineは、分散型発電向けに設計されたモジュール式の燃料非依存型インバーターユニットを製造しており、液体燃料および気体燃料の両方に対応しています。同社の技術は、最先端の金属3Dプリンティングとセラミックおよび先進材料を組み合わせることで、高い精度、効率性、耐久性を実現しています。Enerbineは早期導入企業として、自社工場にSolukonのSFM-AT350デパウダリングシステムを導入して以来、SPR-Pathfinder®を活用しています。
本ケーススタディでは、Enerbineがどのようにインテリジェントデパウダリングを活用しているのか、そして今後どのようにデパウダリング能力を拡張していく計画であるのかをご紹介します。
SFM-AT350：中型金属部品のデパウダリング
適用およびデパウダリングプロセスに関する主なデータ
| ビルドプレート寸法（W x D x H） | 200 x 200 x 350 mm |
| プリンター | EOS M 400-4 |
| 材料 | In718 |
| 用途 | 発電用熱交換器 |
| 表面 / 構造 | – 薄肉のシリンダー構造で、内部に燃料インジェクターを含む – 部品内部に、全体で約200mmの高さを持つ曲線状のチャネル – 1つのビルドプレート上に同一形状の部品が4つ配置 |
| 粉末で満たされた内部構造の最小径 | 0.2 mm |
| デパウダリングシステム | 高周波ノッカー付きSolukon SFM-AT350 |
| 自動デパウダリング処理時間 | 360分 |
| 使用モード | SPR-Pathfinder®を使用したIntelモード |
| 洗浄ステップ数 | 1200 |
| 1回の洗浄サイクルあたりの回収粉末量 | 10～20 kg |
| このタイプの部品の処理数 | 週あたり12個 |
脱粉プロセス
デパウダリングプロセスは、高周波ノッカーを追加したSFM-AT350で実施されました。
SPR-Pathfinder®を用いたIntelモードでのデパウダリング中、強い粉末の流れが確認されました。ターゲットを絞ったノッキングにより、小さな部品内部空間（最小サイズ：0.2 mm）に詰まった粉末が効果的にほぐされました。全体として、SFM-AT350における熱交換器のデパウダリングプロセスは約6時間を要しました。各デパウダリングサイクルごとに約10～20 kgの粉末を回収することができ、Enerbineのチームはこれをふるい分け（シーブ処理）した後、次のプリンティング工程に再利用しています。
デパウダリング後、EnerbineのチームはEDM（放電加工）を用いて部品を切断し、内部を確認しました。その結果、構造内部に粉末の残留は確認されませんでした。Enerbineの積層造形エンジニアであるErling LaSalleは次のように述べています。「Solukonを使用する前は、薄肉部分の内部に粉末が残っていました。しかし現在では、壁面にわずかな粉じんが残るだけです。」
デパウダリング工程の後には、IPAによる洗浄、熱処理、そして機械加工が続きます。
安全なプロセス、低メンテナンス
Solukonのデパウダリングシステムを導入することで、粉末が密閉環境で処理されるため、作業者の安全衛生が大幅に向上しました。また、Solukon装置はメンテナンス要件が最小限であるため、Enerbineの積層造形生産設備において効率向上に寄与する重要な要素となっています。
SPR-Pathfinder®によるデパウダリングの利点（従来方式との比較）
Enerbineは、部品形状に基づいて動作を精密に事前計算するSPR-Pathfinder®を用いたインテリジェントデパウダリングにおいて、大きな利点を見出しました。Erlingは次のように説明しています：
「ソフトウェアを導入する前は、プログラムを手動で設定し、8〜12時間実行していましたが、それでも部品内部に粉末が残っていました。Pathfinderプログラムを使用すると、プロセスはわずか6時間で完了し、すべての粉末が完全に除去されます。」
SPR-Pathfinder®は、熱交換器の設計がまだ開発段階にあり、プリントごとにわずかに変更されるため、特に有用です。このソフトウェアは、こうした部品の微小な変更にも迅速に対応することができます。
Enerbineの産業用デパウダリングにおける成長の次の段階
現在、SFM-AT350は1つのビルドプレート上で最大4つの部品を同時にデパウダリングしています。しかし、まもなくSFM-AT350の最大重量容量を超える見込みであるため、Erlingのチームは次に大きなSolukonのデパウダリングシステムであるSFM-AT800-Sへのアップグレードを計画しています。「フル生産体制にはSFM-AT800-Sが必要になります」とErlingは述べています。
