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タイヤを切る刃を3Dプリンターで修理…韓国の技術はどこまで

ⓒ 中央日報/中央日報日本語版2023.01.24 16:11
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ハンコックタイヤ&テクノロジー(ハンコックタイヤ)の職員らは昨年、大田(テジョン)の韓国原子力研究院を訪れた。政府外郭団体の原子力研究院が世界で初めて「1メートルサイズ部品製作用粉末床溶融結合(PBF)3Dプリンター」を開発したと聞いた直後だった。

PBFは薄く広げた粉末にレーザーや電子ビームを精密照射して形状を作る。このようにすれば溶けた粉末を固体化して幾重にも積み挙げることができ、複雑な形状の精密部品の生産に有利だ。ただ、これまでPBF装備で製造できる部品の大きさは最大0.5メートルにすぎず、産業現場への活用には限界があった。

原子力研究院のキム・ヒョンギル博士チームはこのような制約をなくすため、プリンターの核心部品のレーザーソースとスキャナー2セットを並べて連結する技術を新しく考案した。PBFの長所である高い精密度を維持するには2つのレーザーが重なる部分に対する精密制御がカギとなるが、研究陣は熱などによる変形を予測して連結部品を欠陥なく滑らかにした。このように開発されたプリンターは使用可能範囲を横基準で1メートルに拡大した。

研究陣はプリンターを活用し、ニッケル合金素材で原子力発電所の熱交換器やインペラなど試作品5つを作るのに成功した。これを知ったハンコックタイヤはタイヤ樹脂を繰り返し切断するブレード(刃)を修理するために原子力研究院を訪れた。これまでは摩耗、損傷したブレードはすぐに廃棄してきた。

今回の技術開発でハンコックタイヤはブレードを繰り返し使用できることになり、ステンレス素材より高価な合金の使用を減らして経済性を高め、資源の節約が可能になった。キム・ヒョンギル博士は「3Dプリンター産業は装備があれば成功するのではなく、ハンコックタイヤのようにどの部品に必要なのか正確に需要を把握することが重要だ」と述べた。

原子力研究院によると、将来商用化される小型モジュール原子炉(SMR)にも従来の原子力発電所より小さい部品が入り、3Dプリンターを利用した合金部品が多数入る予定だ。キム博士は「数百個の部品を数十個に減らし、組み立て工程を単純化して生産効率を上げるのが、次世代発電所の核心」とし「原料物質の再活用など米GEのような商用化段階まで進むにはまだいくつかの段階が残っている」と説明した。

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    タイヤを切る刃を3Dプリンターで修理…韓国の技術はどこまで

    2023.01.24 16:11
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    韓国原子力研究院が開発した金属3Dプリンターがチタン合金ブレードの損傷部を復元している。[写真=韓国原子力研究院]
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