CT - 開発プロジェクト「AGENT-3D-CastAutoGen」の効率的なサポート
2020年6月11日 | ジーナ・ナウヨカット
自動車業界における大規模な開発プロジェクトにおいて、X線コンピュータ断層撮影が研究開発だけでなく生産工程の策定にも役立ち、時間とコストの節約に貢献することが改めて明らかになった。
プロジェクト：
人々の多様性と同じように、今日のグローバルな消費社会で提供される商品も実に多様です。自動車業界においても、様々な自動車メーカーが存在するだけでなく、各メーカーは複数のブランドを持ち、多数のモデルを展開し、さらにそれぞれのモデルから様々なタイプを提供しています。個々の部品の違いはごくわずかであることも少なくありません。
車両の多くの部品、特にエンジンとシャーシは金属鋳造品である。鋳造金型の製造と鋳造工程自体は複雑な手順であり、量産によってのみ採算が取れる。
7社（フラウンホーファーIWU、フラウンホーファーIWS、BOHAI TRIMET Automotive Holding GmbH、EDAG Engineering GmbH、Oerlikon AM Europe GmbH、Audi AG、ZF Friedrichshafen AG）の代表者が、BMBFの資金提供を受けてAGENT-3D_CastAutoGenプロジェクトを開始し、まず第一段階として、積層造形技術を用いて標準的な鋳造品をさまざまな要件に合わせて変更する方法を解明しようとしている。
フラウンホーファーIWSが主導するシナリオ2の試験対象は、長さ25cmのアルミニウム鋳造合金AlSi12Cu1(Fe)製の鋳造ブラケットで、追加の安定性と接続要素が必要でした。この目的のために、3Dプリンティング（Laser Metal）によってAlSi1MgMn製の支持形状が適用されました。成膜 - LMD）。コンピュータ断層撮影により、より明確な知見が得られた。
3Dプリントされたサポートを備えた鋳造ブラケット
12分間のスキャンでYXLON FF85 CTコンピュータ断層撮影システムによる重要な所見が得られました。ハイブリッドエンジンブラケットの積層造形部分は気孔率がほとんどなかったのに対し、ダイカストベース部品との接触領域では気孔容積が増加していました。接合部の気孔率は、応力の少ない鋳造領域の気孔率と同程度でした（図「仮想断面」の赤色のマーキングを参照）。
CT容積表示
仮想断面図：接触ゾーン（緑色のマーキング）および鋳造領域（赤色のマーキング）における多孔性
2つの前提が置かれました。
- 鋳造品から接触領域にガスが放出されていたが、ダイカスト工程中の真空度を高めることでこれを低減できる。
- LMD粉末ノズルの角度は、アクセス性の観点から最適ではなかった。
ステップ1：
ブラケットはより高い真空度で鋳造された。3Dプリンティングによって支持構造を適用した後、接触領域における気孔の著しい減少が確認された。
ステップ2：
支持構造は、最適な位置に調整されたLMD粉末ノズルを用いて高真空下で製造されたブラケットに適用された。これにより、接触領域の気孔数がさらに減少した。
わずか3回の12分間のCTスキャンだけで、このハイブリッドブラケットの製造プロセスは、品質を大幅に向上させつつ、コスト効率よく開発できる可能性がある。
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