軽量化が製品設計に不可欠な理由

HBKは、データ収集および分析ツール用のセンサ、測定エレクトロニクス、ソフトウェアを製品またはE2Eソリューションとしてテストおよび測定の世界に提供しています。これらは、機械構造の完全性、騒音と振動、効率、性能、およびラボ、ベンチ、または実装テストにおいてテスト対象の多くの側面を評価するのに役立ちます。

軽量化設計やその検証など、技術や業界の主要なトレンドを見ると、HBKは寿命シミュレーションや物理テストにおけるデータ取得と分析に最適なエコシステムを提供する上で大きな役割を果たします。 最新型の設計と構造を量産までの過程で検証するのに役立ちます。

軽量化とその検証における困難な分野について、いくつかの知見と経験を得るために、当社の HBKの技術専門家に軽量化構造に関するインタビューを行いました:ギアンマルコ・シローニ、ランス・スタインバッカー、アンドリュー・ハーフペニー(博士)、ミシェル・ヒル、マヌエル・シュルテイス、サンドロ・ディ・ナターレ。

軽量化の概要

1.  軽量素材と設計は、持続可能な未来にどのように貢献できるでしょうか?

解説者:ギアンマルコ・シローニ、ランス・シュタインマカー

まず、この環境問題関連の疑問から検討しましょう。二酸化炭素排出量の観点からは、気候変動への影響を最小限に抑えるために、軽量化が不可欠です。航空機メーカーは CAE/CAD を使用して、さまざまな複合材の重ね合わせを行い、必要に応じて強度や柔軟性を調整しています。これの実例はより少ない重量が燃料の節約を意味する 787、777Xの翼である。回転翼の場合 「複合レイアップを工夫して」 「ある方向に剛性を与え」 「別の方向に柔軟性を持たせる」ことができます。

しかし、短所についても話す必要があります。従来の金属は簡単にリサイクルできますが、複合材のリサイクルや廃棄ははるかに複雑で、不可能な部分もあります。また複合材では、形成技術のいくつかは環境的に非常に好ましいとは言えない方式を使用しています。

 

2. 軽量設計が最も重要な3つの業界とその理由を挙げてください。

解説者:マニュエル・シュルテイスとサンドロ・デ・ナターレ

軽量設計は、航空機、自動車業界、スポーツ機器の業界で一般的に見られます:

  • 航空機業界航空機業界はこれまで、軽量設計の使用を主張してきましたが、今後も継続していきます。世界中で、航空会社および航空機製造業者は経済性向上、環境保護のために燃料を節約する必要があります。燃料費が航空機の運航経費で最も大きな部分を占めるため、わずかな削減でも時間の経過とともにすぐに効果が表れます。軽量設計により、コスト削減が可能になります。
  • 自動車業界自動車業界は、 CO2 や NOX などの汚染物質の排出に関する政府方針によって規制されています。たとえば、新しい EURO 7 規格です。規制はより厳しくなっています。それらを達成するための主要な面は軽量化およびエネルギ消費削減である。もう一つの面は電気自動車の生産割合の増加である。
  • スポーツ用品:スポーツ用品は軽量材料をたくさん使用します。スキー、マウンテンバイク、ロードレース、オートバイはまたモータースポーツにおいては、車両軽量化から大きな恩恵を受け、競争に勝つため重要な要素になっています。複合材料により、運転者の安全性が大幅に向上しました。

これを数値で説明すると:

航空および宇宙産業では、軽量化は明らかな経済効果があります。重量を 1 kg 減らすことで、灯油は 0.02~0.03 kg 、つまり 1000 km あたり 2~3 セントの節約になります。 777 型機のような航空機では、 5000 万マイル以上のフライトを運航しているため、航空機の寿命期間中での経済効果は、約 80,000,000 km x 2.5 セント /1,000 km = 1 kg あたり 2,000 ユーロになります。  航空機を100 kg軽量化できた場合を考えてみてください。

それゆえ、航空機や宇宙船はすでに第2世代の軽量設計になっています。カーボンナノ強化ポリマー(CNRP)は、現在他のタイプの複合材で製造されている部品に取って代わるもので、強度が高いうえに、重量が 30% 減少しています。積層造形技術(AM) は航空機の新型の設計で広く使用され、例えば、キャビンブラケットには、より低い重量で新しい設計を採用しています。

3. 軽量素材として何を採用しますか?また、軽量構造の利点は何ですか?

解説者:ミシェル・ヒル、アンドリュー・ハーフペニー博士

軽量材料の分類は重要な論点です。さまざまな角度から考慮できます:

  • 個々のマテリアルの重量:通常、アルミニウム、チタン、マグネシウムなどの材料や複合材料について考えます。ここでは、材料自体の重量を優先します。
  • 総質量:一部の材料は重くなりますが、その材料の使用率が低い場合は、総重量が軽減されます。その好例は、複合材料を50%使用しているドリームライナー航空機(ボーイング 787 )です。それでも、重い負荷に耐える必要があるため、スチールの使用を回避することはできません。同様に、多くの複合部品がアルミニウム、チタンなどに組み合わせて使用するため、最も軽量な材料を選択することではなく、最適な材料を使用し、構造全体の重量を減らすために賢明に使用することです。

軽量化の利点があっても、コスト効率を考慮する必要があります。材料のコストではなく、エネルギ消費のコストです。主に地上車両、自動車、トラック、鉄道、航空宇宙分野の顧客ベースで、 余分な質量は余分に動力が必要になり、結果としてより多くのエネルギの消費を意味する問題があります。軽量構造により、必要なけん引力を低減することができるため、コストを削減できるだけでなく、環境への配慮も実現します。長繊維複合材に加えて、ポリマー(いわゆるプラスチック)も考慮する必要があります。自動車部品の構造部分にポリマーの使用が多く見られます。これはまた、必要な部分に最適な材料を使用することを重要視した設計です。それが積層造形(AM)の利点です。AM を使用すると、より特長のある形状を使用できます。そのため、余分な材料をすべて除去する必要がないため、時間とコストを大幅に削減できます。

 

4. 軽量構造設計では、どのような重要なパラメータを考慮する必要がありますか?

解説者:ランス・シュタインマカー

これらの新しい軽量材料を作成する場合、企業はその知的財産を保護して競争上の優位性を維持します。これにより、一部の複合材料特性は特許取得済みまたは専有のいずれかであり、秘密保持契約(NDA)で保護されます。これは、実際の積層造形の材料(切り刻まれたファイバ、ファイバ、方向性、単方向など)に、使用される接着剤またはエポキシ、および製造プロセスに適用されます。その結果、複合材料に関する情報公開は限定されています。

新しい取り組みと新技術

5. 複合材料にはどのような長所と短所がありますか?

解説者:ギアンマルコ・シローニ、ランス・シュタインマカー

多くの場合、複合材の利点は軽量構造であると考えられていますが、それだけではありません。一部のアプリケーションでは、複合材は軽量化ではなく、疲労寿命における優れた性能のために導入されています。

複合材料で作られたヘリコプターの主なローターブレードは、従来のアルミニウム合金と比べて「軽量」ではありませんが、耐久性が大幅に向上しています。飛行時間に関係する疲労寿命が非常に優れています。これが大きな改善点ですが、それだけではありません。金属製のローターブレードはメンテナンス上の悪夢であり、前触れなく突然亀裂が発生し、過去に数多くの事故が発生したため、非破壊検査( UNDI )が頻繁に必要でした。複合材のローターブレードのおかげで、特に中型および大型ヘリコプター向けに大幅な改善が可能になった。そう、それは重量だけの問題ではなく、飛行の安全性およびより容易で、より効率的な保守にとって重要である。

一方では、アルミニウムまたはチタニウム合金のような材料は過去何十年もの間、調査研究され疲労問題ついての沢山の文献があるので、本質的な利点があります。高度な複合材料は金属と比較して比較的歴史が浅いため、このような文献はまだ入手できません。また、ある場合でもその内容には制限があります。

複合材料は均一でも等方性でもなく、その特性を明らかにすることが大きな課題となっています。さらに、積層材で 1つの層を変更するたびに(または、同じ層を保持し、その方向を変更するたびに)、基本的に新材料になります。そのため、疲労特性評価を簡単なテストサンプルから開始する必要があります。これには多くの時間と費用がひつようになります。したがって、積層材を最初に設計するときに、材料の知識とシミュレーション機能が非常に便利です。

 

6. 積層造形(AM) にはどのような長所と短所がありますか?

解説者:サンドラ・ジ・ナターレ

この質問に一般的に答えるのは難しい。この用語の裏には、さまざまなテクノロジーが集約されています。フィラメントをベースにした消費者向け技術に加え、3Dリソグラフィ、バインダー噴射などたくさんあります。産業の観点からは、金属粉を用いた選択的レーザー焼結・融解( SLS 、 SLM )が最も有望な技術であると考えています。

たとえば、チタン粉末などで製造されたコンポーネントは、鋳造または機械加工されたコンポーネントと同様に動作します。ただし、特性が等方性であり、レイヤ構造からくる悪影響がないことを確認するために、テストで特に注意する必要があります。これができれば、重量の減少が可能なので新しい設計の可能性が大きく広がります。残念ながら、粉末はまだかなり高価で、製造速度が遅くなっています。最も最新型の最も大きい機械は 1 時間あたりの数百立方センチメートルの率で造ることができる

 

7. 大量生産で積層造形を使用できるかどうかを決定する主要な要因はどれか?

解説者:サンドラ・ジ・ナターレ

量産で積層造形を使用できるかどうかは、次の基準によって決まります:

  • 製品設計の複雑さ:従来の方法では製造できない新しい設計は、基本的に制限がないため、積層造形が前提となります。
  • 従来の製造方法および製造数量でのツールコスト:製造ユニット数が多い場合(数万台など)は、ツールコストはユニットごとにそれほど重要ではありません。製造数が小さい場合は、 1ユニットあたりのツールコストが大幅に増加します。通常、積層造形が従来の方法より有利になる損益分岐点は、年に数百~数千ユニットの範囲にあります。そのため、航空機や宇宙産業ではこれらの技術を早期に導入しています。

利点は製造数が1個であると特に明白になります。医療業界では、積層造形された人工の手足や補正器具の製造が確立されています。

 

8. バイオニクスはどのような役割を果たしますか?

解説者:マニュエル・シュルタイス

私達が鳥の構造からその仕組みを学び飛行機を造り、飛行方法を研究したように 生体工学は軽量構造についても大きく貢献する可能性があります。 飛行機の表面に適用されるサメ肌や、飛行機のウィング先端で乱流を減らすためのウィングレットについて考えると、自然を使った技術設計の最適化についてさらに詳しく学ぶことができます。植物と木の機械構造全体を利用して、破壊のリスクを最小限に抑え、材料内の応力を最小限に抑えた最適な機械設計に応用できます。自然は環境のための最もよい設計になるように適合しています。

新しい材料および製造方法の注目すべき特長は、カスタマイズされた設計が容易であることです。1 つの例は積層造形です。このアプローチでは、応力集中度が低くなるように、とがった角のない丸みを帯びたスムーズな設計で作成し、ストレスが最も低く寿命が最も長い最適なメカニカルフレームを作成できます。

日常生活の中での軽量化

9. 軽量構造、シミュレーション、および検証の分野で、過去数年間で最大の驚きは何でしたか?

解説:ミシェル・ヒル、アンドリュー・ハーフペニー博士

2 つのことがあります。第一のポイントは驚きではないと予測しましたが、それは実際には驚きでした。私たちは多くの材料を使用しており、それらを組み合わせる必要があります。これまでは鋼を鋼に溶接していましたが、打込リベット、ボルト接続、接着剤、ハイブリッド使用など、さまざまなタイプの接合が検討されています。たとえば、接着剤付きリベットなどです。より多くの斬新なタイプの接合方式があり、より高い精度が要求されています。これまで溶接は保守的に行われており、誰もがそれに満足していました。しかし、溶接個所でも重量を減らす必要があるため保守的な手法にこだわる必要ありません。

品質を考慮する際の第 2 のポイントは、不確実性に関する知識の必要性です。以前は、エンジニアは何かを設計し、いわゆる安全係数を単に適用していました。これは、実際の安全性と「無知係数」の組み合わせです。これはもはや許容できないため、定量化する必要があります。このニーズは、原子力産業、航空宇宙などの安全が不可欠な組織によって実施されています。安全マージンの発生箇所、およびその規模が実際に期待通りであるかをよりよく理解するための要件があります。したがって、数値の予測ではなく、値の範囲を指定することで、 1000 人に 1 人が失敗した場合にそれを受け入れるという自信を持って発言できるようになります。そして失敗した場合にも、壊滅的な結果になることはありません。

DAQ(データ取得) に関しては、測定精度、データ精度、またはデータ取得要件が増大しています。具体例としては、現在行われいる確率的疲労に関する研究が挙げられます。部品寿命の確率の計算は新しいものではありません。10 年前、私たちはこの新しい技術についてお客様に話していましたが、ほとんどのお客様は、予想される負荷が何であるかさえ知らなかったと言っていました。今同じ人々が、モノのインターネット(IoT) により、私達がこれらの負荷の大きさをかなりよく把握しており、その標準偏差も解っていると述べています。ここ10年間で、これまでになくすべてのデータが利用可能になっており、大きな変化となっています。これが、正確性に対するこのニーズを実際に推進している要因です。これで、必要な機能、データ入力、軽量設計の必要性が実現しました。ゲージの不正確さは、初めは小さくても、疲労限界に至るまで指数関数的に増大します。これを追跡する必要があります。

 

10. 重いリチウムイオン電池を使用する電池駆動の電気自動車を作成する市場において、新規参入や新しい開発が盛んにおこなわれるようになりました。軽量設計はこの分野で役割を果たすことができるでしょうか?

解説:ミッシェル・ヒル、アンドリュー・ハーフペニー博士

バッテリーを、非化学的な観点から見ると、すべてがシャーシまたはサポートシステムを必要とします。興味深いのは、電気自動車などではバッテリーは車両構造の一部であり、シャシーは構造的な負荷を伝達できる必要があるということです。さらに、大容量バッテリー自体が上下に運動し、動的な負荷の発生源となります。そのため、設計者は、重量部品自体が振動し、構造荷重が伝達されるという複雑なシナリオを設計に取り入れます。

さらに、バッテリー内部の高電圧から人を保護する必要があります。これは、金属の使用が問題になる可能性があることを意味します。この時点では、重量を減らすだけでなく、接着剤などの非金属接続部がより重要になります。

全体的に、これをテストすることは非常に困難です。今ではまだ答えが分からない質問をたくさん受けていますが、このトピックに参加できることを非常に嬉しく思っています。

11. 企業で「軽量化マインドセット」を確立するにはどうすればよいでしょうか?

解説者:ギアンマルコ・シローニ、ランス・シュタインマカー

「効率マインドセット」のようなものです。軽量化とは、必要な静的強度や疲労寿命を達成するために必要な材料のみを使用することです。しかし、航空業界のような一部の業界では、この考え方は安全性と冗長性の要件を満たしていることがよくあります。私たちの意見では、軽量化マインドセットは重要ですが、安全性マインドセットの方が重要です。構造テストは、両方の要件が満たされていることを確認する最も効果的な方法です。

 

12. 障害はどのように解決できますか?

解説者:マニュエル・シュルタイス氏

コストと時間は大きな役割を果たします。シリーズ生産部品には、かなりの課題があります。製造時間がモータースポーツチームの部品やヨットの部品など、単独の部品である場合、これは問題ではありませんが、これらの部品を迅速かつ安全に生産できるプロセスが必要です。特に、積層造形や繊維複合材料(炭素繊維強化ポリマー:CFRP )などについては、プロセス面では解決されない点です。この分野には多くのイノベーションがあります。

もう一つのポイントはこれらの材料のリサイクルです。持続可能な未来の思考に従った製品を作成する要求があります。材料を再利用できない設計構造を使用する場合は、これが問題です。より自然な繊維およびエポキシを使用すれば、障害を解決できるかもしれません。

 

13. 世界的な感染症のパンデミッックは、多くの業界に影響を与え、デジタルプロセスを加速させています。軽量構造のイノベーションに影響がありましたか?

解説者:マニュエル・シュルタイス

パンデミックの影響を過度に拡大してはならないと思います。パンデミック自体は、軽量の素材や構造物には大きな影響を与えないと思います。プロセスは常に高速化され、デジタル化されます。一部の企業では、この際に、自身を「改革」して、新しいことを試している場合があります。

新材料とその設計のシミュレーションとテスト

14. コンピューティング能力の向上とシミュレーションツールの改善を考慮した物理テストの役割は何ですか?

解説者:ミッシェル・ヒル、アンドリュー・ハーフペニー博士

物理的なテストについて話すとき、ほとんどの人は、ヘリコプターに振動を加えるような本格的なテストについて考えます。ただし、テストの範囲を表す三角形 ( 図 1) を見ると、フルスケールテストはその一部にすぎないことがわかります。テストは、フルスケールテストやパラメトリックテストなどの認定テストに分割されます。ハードウェアとソフトウェアは、主にパラメータテストに使用 します。これは、現在増加しているクーポンテスト中心で、正確なテストです。

クーポンテストを行う主な目的は、物理的なパラメータを取得して、シミュレーションに使用できる物理モデルを作成することです。軽量化以前で、大いに無知であった頃は、Google検索から材料特性を得ることは問題ありませんでした。今は経済的な側面からも、それができません。テストに 1.5~3万ユーロを費やす方が、 100 万台の欠陥車を出すよりもはるかに安価だからです。

三角形の次のレベルに、要素テストが表示されます。単純な照明部品のレベルでも、通常は鋳造または何らかの方法で製造される部品です。障害が発生するかどうかをテストするため、寿命対負荷を判断します。今では、これらを応力対寿命に変換する必要があります。これには、シミュレーションモデルにより材料特性の逆算を行います。したがって、テスト要素の有限要素モデルを構築し、複雑な最適化を実行して必要なパラメータを決定します。ここでは、お客様がフル構造モデルで行うのと同じ有限要素モデリングガイドラインを使用することが重要です。必要な結果を提供できるのは、この場合だけです。

上のレベルは、部品テストを示しています。ここでは、より応用範囲の広いパラメータを計算します。例えば、振動では、減衰はエネルギーを吸収する唯一の要素であるため、非常に重要です。これを理解する必要があります。また、構成要素のテストレベルでは、シミュレーションのパラメーターを取得します。

資格認定テストは通常、サイクルの最後に行われ、多くの測定を行って、前提が正しいかどうかを確認できます。構造体が検査に合格しなかった場合は、失敗の原因をシミュレートして、次のラウンドに進む前にシミュレーションを使用して障害を排除する必要があります。そして、資格テストは最後に実施されるので、あらゆる変更は顧客にとって非常に高価であることになります。そのため、パラメターテストは、モデルの堅牢性と正確性を高めるために増加する必要があります。

この図には、3 番目のカテゴリ信頼性テスト があり ます。パラメトリックテストでは物理モデルを障害にマップしますが、信頼性テストでは統計モデルを障害にマップします。HBKでのテストの目的は、お客様が 10年間の保証を提供した場合に失敗する製品の数と、それにかかる費用についての情報を得ることです

 

15. 従来の金属と比較して、軽量材料の認証にはどのような違いがありますか?

解説:マニュエル・シュルタイス氏

さまざまな種類のレベルがあります。材料レベルを見てみましょう:

  • CFRP などの材料試験には、 ASTM D 3039/DIN 65378 (引張)、 ASTM D 695 (平面圧縮)、 ASTM D 3518 (面内せん断)、 ASTM D 707 ( V ノッチ付きレールせん断)などの規格があります。これらの規格は、長年にわたって確立され、進化してきました。 
  • 材料の積層造形証明のようなより新しい技術のために、これらの標準は新たに規定される必要があります。これらの材料に使用できる材料データベースがあまりないため、現在の製品では使用が困難になっています。
  • 標準の従来の材料は、長い経験と多くの標準に基づいて認定されます。たとえば、さまざまな荷重ケースをテストするクーポンやテストシナリオを使用できます。これらの規格を共通言語とすると、設計エンジニアは新しい材料を使用するよりも、これらの材料を使用する方がはるかに簡単になります。

構造物や航空機などの製品全体の認証を見ると、さらに複雑になります。これらは簡単な「クーポンをテストする方法」および材料特性を定義するより多くの面をカバーします。これらの証明は全体の映像と同様、設計、製造および保守の面を含んでいます。

 

16. 新しい軽量構造をテストする際に、どのような課題に直面していますか?

解説者:ミッシェル・ヒル、アンドリュー・ハーフペニー博士

未知の係数を減らすことが大きな課題です。しかし、もう 1 つのポイントは、材料ではなく部品をテストすることです。ジョイントでは、指定したメッシュに関してプロパティを指定するため、顧客と同じ有限要素メッシュルールを使用する必要があるという問題が発生します。これには、特性を検索するための逆算が必要です。

また、溶接間の大きな違いは課題です。自動車メーカー A が溶接をテストしたい場合は、自動車メーカー B のテストが必要な溶接と異なることを確認できます。そのため、お客様ごとにサンプル形状をテストする必要があります。しかし、これらの違いは異なる顧客間だけでなく、顧客は後で大量生産に対応する部品を製造する必要もあります。ここでの質問は、完全に自動化された量産に対応できるかどうかです。

複合材料については、さらに複雑になります。不良の定義です。接合部を使用すると、簡単に接合部が2つに分断されます。しかし、複合材は分解されず、剛性や強度が失われる可能性があります。また、微視レベルでは、複合材と合金を比較することはできません。複合材は、さまざまなメカニズムによって微視レベルで不良が発生する可能性があります。ファイバの脱結合、マトリックスの亀裂、またはファイバの亀裂は、非常に進行性の高い不良発生経路の一部である可能性があります。不良とは何かを決めるときは、ストレスについて話す必要があります。これは、各体積の応力、ファイバとマトリックスの間の応力、またはファイバの応力のみです。これらはすべて未回答の質問であり、回答にさらに力を入れる必要があります。

もう 1つの課題は複合材料の規格です。ASTM および ISO規格はエアバスまたはボーイングから取得されていることがよくありますが、航空宇宙産業向けに指定されています。しかし、航空宇宙は高品質を目指しているが、たとえば自動車産業は、主に短期間で生産され、チョップドストランドマットのような安価な複合材料を求めているため、非常に困難になっている。しかし、ここでのモデリングは悪夢です。モデリングに不可欠なファイバの方向性についての知識はありませんが、高い基準を満たす必要があります。そして、テストの規格だけはありますが、データの解釈方法はありません。ここでも、研究室と一緒に答えを見つけることが重要です。

 

17. 材料の適格性を判断し、軽量構造をテストする方法の例をいくつか挙げてください。

解説者:ミッシェル・ヒル、アンドリュー・ハーフペニー博士

従来の方法では、シミュレーションに含まれる飛行プロファイル(荷重)だけでなく、 HBKが材料試験用のソルーションを提供します。疲労解析には、荷重、材料、形状の 3 つの入力が必要です。形状もシミュレートできますが、うまくいかない場合は、良好な結果が得られるまで CAD / FEA モデルを変更します。次に、プロトタイプを作成してテストし、それを分析と関連付けます。もし私たちが正しいとしたら、最終的には 1 つのプロトタイプしか必要ありません。

ただし、複合材ではシミュレーションパスが非常に複雑なため、複合材では異なります。ここでは、構造によって材料特性が変化します。特性が確定した複合材料のようなものはありません。着目箇所に応じて特性が変化する複合材構成部品があります。複合材の場合、タスクと結果を観察して繰り返し使用することになります。ここでは、「古き良き方法」を再度使用することになります。シミュレーションが非常にうまく機能する金属とは異なり、シミュレーションは複合材にとってまだ非常に新しい方式なので、シミュレーションを信頼できないため、たくさんのプロトタイプが必要になります。

70 年後でも、 旅客機DeHavilland Comet で使用されるデザイン手法は、 Dreamliner で使用されるデザイン/テスト/修正方式に似ています。シミュレーションでは複合材を十分にテストできないため、異なるスケールで、はるかに多くのプロトタイプが必要です。

18. 従来の金属と比較して、経験的なデータがまだ不足していると考えていますか?

解説者:ミッシェル・ヒル、アンドリュー・ハーフペニー博士

最初は、従来の金属にもデータがないと考えました。指定されたデータに関する質問は、信頼性が高いかどうかです。標準から取得したデータの一部は、60年代から取得したものか、異なるセクター用に収集したものです。データがどこから来ているかを常に把握しておく必要があります。複合材では、パラメータがあっても、マテリアル全体で同じであることを確認できないという問題があります。

当社のお客様は、主に部品と完成構造体の認定で活動しています。クーポン材料をテストし、そこから複合材料の情報を取得します。ただし、溶接で作業する場合は、溶接をテストし、シミュレーションを実行してクーポンの特性を計算します。複合材料の場合は、我々がテストするのは部品です。クーポンのように見えるかもしれませんが、部品です。

ここでは、チタンおよびアルミニウムを使用した積層造形は複合材のように扱われることに注意してください。これは、 2 人の顧客が同じ積層造形装置を使用している場合でも、装置の設定が異なるため、同じ材料特性を得ることができないためです。積層材には空隙や融合の欠如などの新しいタイプの欠陥もあるため、さらなる試験が必要です。

 

19. 軽量構造にはどのような測定およびテスト機器を使用していますか?

解説者:ミッシェル・ヒル、アンドリュー・ハーフペニー博士

当社では、ロードセルひずみゲージQuantumXなど、さまざまな HBK 機器をデータ収集に使用していますが、さらに、 InstrumonやMTSのテストマシンも使用しています。

ひずみゲージでは、新しい材料の1つが非常に優れており、ひずみゲージをアウトパフォームするという問題がありました。HBKにとって、これは、材料に対応するために常に機器を革新する必要があることを意味します。技術革新について言えば、レーザー伸び測定装置を使ってテストする機会がありました。マイクロメータの測定範囲で非接触測定し、「爆発性の」複合体が誤作動した場合に装置損傷の可能性を排除しました。


HBK の専門家

  • ギアンマルコ・シローニ:プロジェクトリーダー、構造耐久性試験ソリューションの測定
  • ランス・シュタインマカー:プロジェクトリーダー、構造耐久性試験ソリューションの測定
  • アンドリュー・ハーフペニー博士:技術ディレクター– nCode 製品
  • ミシェル・ヒル:材料試験責任者
  • マニュエル・シュルテイス :製品マネージャ、テストおよび測定ソフトウェア
  • サンドロ・デ・ナターレ:製品・アプリケーションマネージャー、構造耐久性測定およびテストソリューション

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