RFS Proが金属AMの隠れた課題に取り組む

2025年8月27日 | 読了時間：5分

EOSが反応性廃棄物を責任ある製造上の強みに変える方法

積層造形（AM）は、より持続可能で効率的かつ柔軟な生産を実現する可能性を秘めているとして、長年支持されてきた。これは廃棄物を最小限に抑え、資源使用を最適化しし、産業横断的な次世代アプリケーションを支援する技術である。

しかしながら、これらの利点にもかかわらず、金属積層造形には固有の課題も伴う。特に副産物の管理が重要である。反応性金属凝縮物、煤、超微粒子は、適切に対処されなければ安全面、環境面、コスト面で懸念を引き起こす可能性がある。材料、プロセス曝露設定、ハードウェアによっては、これらの副産物が大幅な追加材料コストの増加、CO₂ フットプリント、廃棄物処理費用の増加につながる可能性がある。

EOSでは、これらのプロセスを理解し改善するという私たちの取り組みはは、何年も前に始まりました。この取り組みは、有害廃棄物を安全に処理するだけでなく、積極的に中和する技術を開発するに至りました。端的に言えば、我々は危険で自然発火性の金属凝縮物をを特殊な処理を必要とする危険な自然発火性金属凝縮物をリサイクル可能な完全不活性な「錆」または金属酸化物に変換しています。

この新たなソリューション、当社の 次世代循環式フィルターシステム - RFS Proは単なるアップグレードを超え、 AM産業が廃棄物を管理する方法における根本的な転換を AM産業が廃棄物を管理する方法における根本的な転換を体現しています。それは経済的かつ持続可能な方法です。

金属積層造形廃棄物：重要でありながら見過ごされがちな問題

レーザー粉末床溶融（LPBF）では、金属粉末が中核材料であり、効率の増減が最も顕著に現れる領域である。造形プロセス中、高エネルギーのレーザー放射が粉末と相互作用して高性能部品を生成する一方で、避けられない副生成物も発生する：

これには以下が含まれます：

凝縮水と煤塵：高反応性、しばしば自然発火性、ナノメートルスケールの超微細金属粒子
飛散物および粒径が大きな粉末：再処理なしでは再利用に適さない材料
ろ過ケーキ廃棄物：専門的な処理を必要とする蓄積された有害物質
粉末粒子：再循環保護ガスを通過した浮遊粉末粒子で、使用に全く問題ないものが廃棄物箱に捨てられることがある

従来のフィルターシステムは封じ込めに重点を置き、汚染や発火を防ぐためにこの物質を捕捉してきた。しかし、封じ込めだけではではリスクを最小化することはできず、この廃棄物を安全に管理することは複雑かつ高コストになり得る。

当社のRFS Proにより、 EOSは、完全に統合されたシステムを導入します。使用可能な材料を回収します、手作業を最小限に抑えし、反応性廃棄物を無害化する – 高い稼働率と運用効率を維持しながら。

RFS Proの主な革新点

1. 効率的な粉末回収：価値の保全と廃棄物の削減

次世代循環式フィルターシステムの核心には、高性能な粉末サイクロンが設計されており、廃棄物ストリームから材料を回収します。これは、再利用可能な粒子と再利用不可能な破片を正確に分離します。貴重な粉末を廃棄物として送る代わりに、製造業者はそれを回収し、生産に再統合することができます。これにより、材料消費量、廃棄物発生量、および総コストを削減します。重要なことに、回収された粉末はは清浄で汚染されておらず、品質を維持するとともに下流工程のシステムを保護します。

2. 連続運転のためのスマートろ過

本システムは、特別コーティングを施した長寿命フィルターを採用しており、メンテナンス間隔を延長し、稼働中断を低減します。これにより、中断の少ない連続的な建設作業が可能となり、機械の稼働率と生産性が向上します。

このシステムの主な利点は、その化学薬品不要設計。反応性廃棄物を不活性化するためにチョークや類似物質を必要とする従来システムとは異なり、 RFSProは追加材料なしで動作します。これにより操作が簡素化され、消耗品と運用コストを削減します。

3. 船上酸化処理：設計による廃棄物の安全性向上

統合型酸化ユニットは、金属積層造形における最も差し迫った課題の一つ、すなわちチタンやアルミニウムの凝縮物といった自然発火性（高反応性）廃棄物を安全に管理する方法に取り組んでいる。これらの粒子を単に保管するのではなく、酸化ユニットはそれらを積極的に不動態化反応性のあるフレークを安定した無害な形態に変換します。これにより、従来は特殊な廃棄処理を必要としていた特殊な処理を必要としていた廃棄物が、より扱いやすくなり、環境への影響も低減されることを意味します。

EOS顧客への測定可能な影響

EOSでは、お客様やパワーユーザーと緊密に連携しながら次世代技術を開発しています。彼らの知見は、積層造形における現実の課題に取り組むソリューションを形作る上で不可欠です。

これらの協業を通じて、顧客は次世代循環式フィルターシステムの潜在的な影響について貴重なフィードバックを提供しました。彼らの経験と予測に基づけば、有害廃棄物処理コストの大幅な削減（年間数万ユーロの節約が見込まれる）が期待される一方、生産性、粉末再利用率、システム全体の稼働率も向上すると見込まれています。積層造形廃棄物の量と複雑性の両面に対処する再循環フィルターシステムは、市場投入時にコスト効率的で拡張性があり、環境責任を果たす運用を実現するよう設計されています。

より大きな視点への取り組み

金属積層造形は持続可能性において大きな利点を提供するが、しかし、ライフサイクル全体を考慮することが重要です。エネルギー集約的な粉末製造、リサイクル時の材料損失、後処理工程における廃棄物やガス排出といった課題は、放置すればAMの環境性能を損なう可能性がある。

当社のRFS Proはこの考え方を体現しています。廃棄物の削減、取り扱いの簡素化、長期的な持続可能性目標の支援を通じて、実用的な価値を提供します。それはより優れた部品を製造することだけではありません。それはより優れた製造方法の構築にあるのです。

マイケル・ヤン・ガルバ著