積層造形による防衛イノベーションの創出

2025年7月9日 | 読了時間：6分

防衛の未来を創る：積層造形と先進鋼・銅の力

防衛分野は極めて厳しいプレッシャーのもとで活動しており、準備態勢と装備の性能が任務の成否を分ける。

しかし、従来の製造プロセスは、長いリードタイムやサプライチェーンの複雑さに悩まされ、そのペースに追いつくのに苦労することが多い。積層造形（AM）は、防衛産業の厳しい要求を満たすため、これまでにないスピード、設計の自由度、材料性能を提供する変革的なソリューションとして台頭している。

ボトルネック：ハイリスクな世界における伝統的製造業

防衛産業は数十年にわたり、鋳造、鍛造、機械加工といった伝統的な製造手法に依存してきた。これらの工程は堅牢である一方、時間が重要な要素となる場合には課題をもたらす可能性がある。複雑な部品の開発・生産や、レガシーシステム向け旧式部品の緊急交換には、数ヶ月から数年にも及ぶリードタイムが発生しうる。この遅延は、定期的なメンテナンスから緊急の作戦上の必要性に至るまであらゆる面に影響を与え、任務遂行態勢を損なう恐れがある。

主な課題には以下が含まれる：

リードタイムの長期化：金型製作、複雑な機械加工プロセス、多段階生産工程が、重要部品の長い待ち時間に繋がっています。
サプライチェーンの脆弱性：地理的に分散した、あるいは専門性の高いサプライヤーへの依存は、特に危機時や需要が不安定な部品において脆弱性を生み出す可能性がある。
少量生産におけるコスト効率の悪さ：高度に専門化された部品やカスタマイズ部品を従来の手法で少量生産することは、経済的に困難な場合が多い。
設計上の制約：従来の方法では部品形状の複雑さが制限される可能性があり、性能最適化が妨げられる恐れがある。

積層造形：防衛能力の加速

AMはデジタルモデルから部品を直接、層ごとに製造することを可能にし、製造のタイムラインと能力を変革します：

オンデマンド生産とリードタイム短縮：AM技術により、部品は必要な時と場所で生産可能となり、設計から設置までのリードタイムを大幅に短縮します。これにより重要部品を迅速に現場に供給し、任務遂行態勢を確保します。
強化されたサプライチェーンのレジリエンス：分散型製造を可能にすることで、AMは複雑なグローバルサプライチェーンへの依存度を低減し、需要地に近い地域での生産を可能にする。
レガシーシステムのサポート：AMは、スキャンデータや元の設計ファイルを使用するだけで、オリジナルの金型が既に存在しない場合でも、陳腐化した部品の代替品を作成することに優れています。
迅速な試作と反復：設計を素早く試作・テスト・改良できるため、新規システムやコンポーネントの開発サイクルを加速させます。
設計の自由度と機能統合：AM技術は、従来の方法では不可能または非現実的な高度に複雑な形状、内部冷却チャネル、および統合部品の創出を可能にします。

防衛分野における複合材料の優位性

AMの有効性は、利用可能な材料の範囲と品質に直接的に依存する。海から空、陸に至る多様な防衛領域における課題に対処するには、認定済み材料のポートフォリオを備えた材料非依存型アプローチが不可欠である。EOSは多種多様な金属、ポリマー、複合材料をサポートし、それぞれが特定の用途において独自の利点を提供する。業界で使用される主要な認定済み材料には以下が含まれる：

チタン（例：Ti64）：高い強度重量比と優れた耐食性で評価されるTi64は、航空機部品の軽量化、耐久性のあるドローンシャーシの製造、重量削減が最優先されるミッションクリティカル部品の製作に理想的である。
ステンレス鋼（例：316L）：この汎用性と耐久性に優れた合金は、幅広い用途において主力材料として活躍します。その強度と耐食性により、陸上車両部品、海軍用ハードウェア、頑丈な工具類に適しています。
銅合金：純銅（CuCP）は卓越した熱伝導性と電気伝導性を備え、高性能熱交換器やその他の熱管理システムの製造に最適です。銅ニッケル合金（CuNi）は海水腐食や生物付着に対する優れた耐性を付加し、バルブ本体、配管継手、プロペラ部品などの海軍用途に不可欠です。

EOSの優位性：過酷な環境下でのAM（積層造形）技術のマスター

EOSは35年以上にわたりAM技術の最先端を走り続け、航空宇宙・防衛分野における豊富な実績を有しています。当社の専門技術は、防衛分野で重要な幅広い高性能材料向けに、信頼性が高く再現性のある認定プロセスを開発してきた実績に基づいています。当社のポートフォリオから代表的な例を2点挙げると、ステンレス鋼316Lと銅ニッケル合金CuNi30です。

ステンレス鋼316L：製造分野で最も信頼される材料の一つとして、316Lは優れた延性、耐食性、耐久性で知られています。 316L向けのEOSプロセスは、一貫した高品質な材料特性を備えた部品を提供し、幅広い防衛用途において信頼性の高い選択肢となります。地上支援装備の頑丈な部品から海軍艦艇の固定具・付属品まで、316Lは強固で信頼性の高い部品を製造するための費用対効果に優れたソリューションを提供します。
銅ニッケル合金 CuNi30：過酷な海洋環境向けに特別に設計されたCuNi30は、海水腐食や生物付着に対して卓越した耐性を発揮する高強度銅ニッケル合金です。この特性により、海軍分野において極めて重要な材料となっています。 EOSはAM技術を活用し、バルブ本体、ポンプハウジング、熱交換器部品など、海上の過酷な環境に耐える複雑な海軍部品のオンデマンド生産を実現。これにより重要システムの耐用年数を延長し、艦隊の即応性を向上させます。

EOSの洗練されたプロセスと深い材料科学の知見により、当社システムで3Dプリントされた部品は、防衛産業が要求する厳しい品質、性能、信頼性の基準を満たします。

配備準備完了

EOSは、アドディティブ・マインズコンサルティング部門を通じて、AM（積層造形）導入の加速を支援します。これには、部品選定、設計最適化、プロセス産業化、および防衛基準を満たすためのAM部品・プロセスの認定に関する支援が含まれます。

戦略的パートナーとして、EOSは業界をリードする技術、材料に関する専門知識、そして実績を兼ね備えており、防衛組織がリスクを軽減し、イノベーションを加速させ、任務遂行準備態勢を強化することを支援します。

EOSが、今日すぐにAMの力を活用するお手伝いをどのようにできるか、ぜひご覧ください。