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【動向】GEの刈羽事業所、金属3Dプリンターで
バルブ部品を製造

 米General Electric社の石油・ガス分野の事業部門であるGEオイル&ガスは、刈羽事業所(新潟県・刈羽村)に金属3Dプリンターを導入し、エネルギー産業用プラントで使われる特殊な仕様のコントロールバルブ部品の製造を開始した。

 導入した金属3Dプリンターは、積層造形と切削加工が可能な「LUMIX Avance-25」(松浦機械製作所)。複雑な形状の部品が製造可能となり、バルブ部品の設計自由度が大幅に向上するとしている。また、これまで複数部品を組み立てていたアセンブリ品の一体化も可能なため、工程削減による期間短縮や低コスト化が図れる。例えば、従来は製造に約3カ月かかっていた部品を約2週間で造れるようになったという。

 刈羽事業所は、石油やガスなどのエネルギー装置産業向けに計器や流体制御のバルブなどを製造・販売している。GE社は、既に米国において航空機エンジン部品の製造用に金属3Dプリンターを適用している。日本では、GEヘルスケアの日野工場に樹脂加工用の3Dプリンターを導入しているが、金属3Dプリンターを導入するのは今回が初めてという。

【技術】東レ、力学的特性と成形性を両立させた
CFRPプリプレグ

 東レは、力学的特性と成形性を両立させた炭素繊維強化樹脂(CFRP)の中間基材(プリプレグシート)「UACS」(Unidirectionally Arrayed Chopped Strands)を開発した。連続繊維を一方向に配列させたUDプリプレグと比較して、引っ張り強さは約8割以上、ノッチ付きのアイゾット衝撃強さは約8割、シャルピー衝撃強さは約9割を確保しつつ、UDプリプレグでは難しかった複雑な3次元形状の成形を可能にした。

 UACSは、UDプリプレグにmmオーダーの長さの切り込みを特定のパターンで入れたもの。同社によれば、切り込みの繊維方向に対する角度や長さ、間隔などのパターンを変えることで、力学的特性を調整できる。例えばリブ付きの板を成形した際、UDプリプレグではリブの部分に炭素繊維が入っていかないが、UACSでは炭素繊維の積層構造がしっかりと維持されるという。

 自動車部材への応用については、「力学的特性が高いので、フロアのような骨格部材に適用できる。ドアパネルやルーフなどへの適用も考えられる」(同社)とする。実用化の目標時期は2~3年後。今後は、所望の切り込みパターンを連続して安定的に形成するなどの量産技術の確立を図っていくという。