Caracol Vipra AM | ロボットアーム式大型金属3Dプリンター

効率的な⽣産と環境配慮を促進

Vipra AMは、最大幅2.5メートルの金属部品を迅速かつ効率的に製造することが可能なロボットアーム式大型金属3Dプリンターです。WAAM技術により、アルミニウムをはじめとする多様な金属材料に対応し、環境に配慮した製造が実現できます。さらに、ハードウェア、ソフトウェア、運用システムが統合されており、完全自動化されたプロセスで効率的な生産を実現。従来の加工方法と比較して廃棄物を大幅に削減し、生産性向上とコスト削減を実現します。航空宇宙、造船、エネルギー、自動車業界などでの利用が進んでおり、これらの業界における生産性向上を促進しています。

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特徴

⾼度な⾃動化と統合システム

ハードウェア、ソフトウェア、運用システムを統合し、工程全体を自動化することにより、品質を保ちながら生産性の向上とコスト削減を実現しています。

環境負荷低減と資源効率

高価な金属材料の無駄を最小限に抑え、90%以上の材料を最終部品に使用することで、廃棄物削減と資源の最適化を実現しています。

⾼強度・⾼性能な部品製造

高強度部品を製造し、航空宇宙やエネルギー業界の厳しい要求に対応しています。強度対重量比を最大30%改善し、負荷に強い部品を提供しています。

柔軟なデザインと効率的な生産

高度なカスタマイズや設計変更にも柔軟に対応し、金型コストを削減。オンデマンドで複雑な部品を生産できるため、大規模な在庫管理が不要になります。

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技術

XQXP
最大造形サイズ2.5 x 2.0 x 2.0 m2.5 x 2.0 x 2.0 m
設置面積4.5 x 4.5 x 4.5 m4.5 x 4.5 x 4.5 m
電源プラズマアーク堆積CMT(コールドメタルトランスファー)
造形ヘッドサイズ 250 x 250 x 300 mm 250 x 250 x 300 mm
造形ヘッド重量15 kg15 kg
衝突防止システムありあり
モニタリングシステムありあり
安全システムありあり
動作電流5-350A3 - 400 A
ガスの種類アルゴンガスアルゴンガスとアルゴン混合ガス
ワイヤーの直径 0.8 - 1.6 mm 0.8 - 1.6 mm
最大堆積速度3 kg/h ※SUS316Lを用いた場合6 kg/h ※SUS316Lを用いた場合
積層ピッチ0.8-2.0mm 1.0 - 2.0 mm
プリントベッドに置ける最大重量750 kg ※拡張可能750 kg ※拡張可能

ソフトウェア「Eidos Manufacturing」

Eidos Manufacturingは、Vipra AMを最大限に活用するためのソフトウェアです。LFAM(大型模金属積層造形)の設計、スライス戦略、ロボット工学の経験を活かし、複雑なツールパスの設定や生産パラメーターの精密な制御を実現します。

設計・スライシング

Eidos Manufacturingは、直感的で使いやすいインターフェースを提供し、スライス設定やパラメーター調整を簡単に行えます。リアルタイムのシミュレーションにより、製造方法(平面、回転体、または放射状)の最適な選択が可能となり、複雑なツールパスにも対応できます。これにより、生産プロセスの最適化が図られ、高精度な制御が実現します。

リアルタイム監視

Vipra AMの製造工程をリアルタイムで監視し、センサーから得られる温度、圧力、ロボットの位置データなどを統合して表示します。これにより、製造中の状態を正確に把握でき、さらに製造品質を追跡し、異常を早期に検出して迅速に対応することが可能です。データを基にした分析を行うことで、製造工程の最適化や品質向上を実現します。

エンクロージャー

Caracol社が開発したVipraAM専⽤のエンクロージャーは、安全性と環境管理機能を備え、効率的な⽣産空間を提供します。煙抽出・浄化、直感的な操作パネル、昼光⾊照明で作業環境を最適化。また、⾃動ドアとインターロック機能で安全性を強化し、部品の積み下ろしを簡素化。さらに、リアルタイムによる監視で設備の状態を監視します。

設置面積4.5 x 4.5 x 4.5 m
最大造形サイズ2.5 x 2.0 x 2.0 m
構造WAAM方式に対応し、耐久性と信頼性を確保した強固な構造。
紫外線耐性高耐久UVパネルで溶接時の放射線を防ぎ、安全な作業環境を提供。
組み立て・解体組み立て・解体が簡単で、コンテナに収納して迅速に展開。短時間で設置可能。
ワイヤー原料最大750 kgのワイヤーを収納し、安定した供給で途切れなく生産をサポート。

センサー

製造中の部品の形状や温度変化、ガスの流れをリアルタイムで監視します。これにより、製造過程の精度と一貫性が保たれ、常に高品質な部品を提供することができます。

ロボティクスシステム

Vipra AMには、9軸産業用ロボットアームとポジショナーシステムが搭載されており、複雑な形状の部品を精密に製造できます。これにより、従来の方法では難しい非平面造形や高精度な溶接にも対応し、柔軟で効率的な生産を実現します。

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主要構成要素

1
造形ヘッド
2
センサー
3
「Eidos Manufacturing」
4
煙除去装置
5
ロボットアーム
6
外部操作装置
7
溶接電源
8
コントロールキャビネット
9
リニアトラック

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材料

Caracol社は新しい合⾦の特性を研究し、最適な材料を提供します。VipraAMは多様な材料に対応し、効率的な⽣産とコスト・廃棄物削減を実現します。※使⽤している写真はイメージです

ステンレス鋼

SUS316L

SUS316Lは、優れた耐⾷性と耐久性を持つオーステナイト鋼で、特に塩化物環境に強いです。酸や溶剤にも耐え、強度と靭性を維持します。優れた加⼯性と溶接性があり、複雑な部品設計にも適しています。

タンク、プロペラ、パイプラインなど
テクニカルデータシート

SUS17-4PH

SUS17-4PHは、⾼強度・⾼硬度の析出硬化型ステンレス鋼で、優れた耐⾷性を持ち、航空宇宙、化学、原⼦⼒など⾼負荷がかかる部品に最適です。熱処理で特性調整が可能で、複雑な部品設計にも対応します。

バルブ、制御棒、着陸装置など
テクニカルデータシート

SUS410NiMo

SUS410NiMoは、ニッケルとモリブデンを含むマルテンサイト系ステンレス鋼で、耐⾷性と耐摩耗性に優れ、⾼強度と靭性を持ちます。⽔、化学物質、弱酸に強く、機械的ストレスや衝撃にも耐え、⾼精度な加⼯が可能です。

ギア、シャフト、切削⼯具など
テクニカルデータシート

軟鋼

ER70S

ER70Sは、⾼品質な軟鋼で、強度と延性に優れ、耐摩耗性と衝撃耐性を備えています。製造、建設、修理作業に適しており、荷重を⽀える構造⽤途にも対応可能です。⾼精度な加⼯が可能で、さまざまな業界で使⽤されています。

構造材、⾞両・機械部品、ジョイントなど
テクニカルデータシート

ニッケル合金

Inconel625

Inconel625は、優れた強度、疲労耐性、耐腐⾷性を持つニッケルベースの超合⾦で、⾼温や⾼負荷環境でも卓越した性能を発揮します。最⼤982°Cの⾼温に耐え、海洋、化学、航空宇宙などの多様な分野で使⽤されています。

プロペラ、熱交換器、タービンブレードなど
テクニカルデータシート

Invar36

Invar36は⾮常に低い熱膨張係数を持つ鉄ニッケル合⾦で、精密機器や温度変化に対して⾼い⼨法安定性を提供します。熱サイクルでの⼨法変化を最⼩化し、優れた強度と耐ストレス性を兼ね備えています。

精密⾦型、貯蔵タンク、航空宇宙部品など
テクニカルデータシート

チタン合金

Ti-6Al-4V

Ti-6Al-4Vは、⾼強度・低密度で優れた耐腐⾷性を持つ素材で、特に航空宇宙分野で軽量さと強度が求められる部品に使⽤されます。海⽔や液体に対して耐⾷性が⾼く、疲労耐性にも優れ、過酷な環境での使⽤に適しています。

エンジン・機体部品、着陸装置など

※テクニカルデータシート準備中

銅合金・アルミ

Al2319

Al2319は、⾼強度で特に⾼温環境下で使⽤される航空宇宙部品に最適な素材です。熱処理後も優れた機械的特性を保持し、海⽔や腐⾷環境に強い耐⾷性を発揮します。⾼負荷や摩耗、摩擦に対する耐性も優れています。

サスペンション・機体部品、貯蔵タンクなど
テクニカルデータシート

CuAl8Ni6

CuAl8Ni6は、優れた耐⾷性、⾼い機械的強度、耐摩耗性を備えた銅・アルミニウム・ニッケル合⾦で、海洋環境や過酷な産業環境に最適です。摩擦やキャビテーションにも耐性があり、⻑寿命の部品に最適です。

プロペラ、ベアリング、ポンプなど
テクニカルデータシート

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造形事例

航空宇宙

航空機⽤成形型 | ⾼温対応&⼨法安定性を維持

使用機器:Vipra AM & XP | 寸法:550 x 350 x 120 mm | 重量:70 kg | 材質:Invar 36 | 造形時間:14 時間

Caracol社は、航空機⽤の補強複合パネル製造⽤の成形型を製造しました。この部品は、熱膨張係数がほぼゼロで、⾼温環境下でも⼨法安定性を保つインバー36で作られており、オートクレーブ処理中でも変形を防ぎ、精密な公差を維持します。WAAM技術を活⽤することで、⼤型かつ複雑な型を迅速に製造でき、製造時間の短縮とコスト削減を実現します。また、インバー36は最⼤280°Cまでの⾼温でも⼨法安定性を維持し、優れた強度と疲労耐性を持ち、繰り返しの加熱と冷却に耐えるため、⻑期間の使⽤にも安定した性能を提供します。

マリン

船舶⽤プロペラ | CuAl8Ni6で耐腐⾷性と⾼強度を実現

使用機器:Vipra AM & XP | 寸法:700 x 700 x 350 mm | 重量:45 kg | 材質:CuAl8Ni6 | 造形時間:10.5 時間

船舶産業向けのボート⽤プロペラは、海⽔環境において優れた耐腐⾷性、強度、耐久性をもつCuAl8Ni6で製造されます。この合⾦は、塩⽔環境やキャビテーション、バイオファウリングに強く、過酷な海⽔条件に最適です。VipraAMを活⽤することで、複雑な形状を持つカスタムプロペラを迅速に製造でき、従来の鋳造や機械加⼯に⽐べて材料の無駄を減らし、リードタイムを短縮します。CuAl8Ni6は、⻑期間の使⽤にも耐え、船舶の⾼速運転やキャビテーション、浸⾷に対しても優れた強度と耐久性を発揮し、安定したプロペラ性能を維持します。

石油・ガス

ネックフランジ | インコネル625とER70Sで過酷な環境に対応

使用機器:Vipra AM & XP | 寸法:270 x 270 x 110 mm | 重量:14 kg | 材質:Inconel625 & ER70S Steel | 造形時間:3 時間

Vipra AMを使用して、Inconel 625とER70S鋼を組み合わせた高性能なネックフランジを製造しました。このフランジは、過酷な圧力、温度、腐食環境に耐える部品で、特に石油・ガス産業における厳しい条件下でも信頼性を保ちます。Inconel 625は、極限環境下でも高い耐腐食性と耐久性を発揮し、長期間使用可能。ER70S鋼は、負荷の少ない部分に使用され、コスト効率を向上させつつ、全体的な性能を最大化します。これにより、材料効率を最適化し、コスト削減と部品耐久性の向上が実現します。

産業機械

コンベアスクリュー | 優れた耐腐⾷性と耐荷重性能に対応

使用機器:Vipra AM & XP | 寸法:1000 x 350 x 350 mm | 重量:85 kg | 材質:SS 316L | 造形時間:17.5 時間

VipraAMは、産業機械向けのコンベアスクリューやスパイラルドリルの製造に最適です。カスタム設計により、精度と強度を兼ね備え、従来の機械加⼯や鋳造⽅法と⽐較して、材料の無駄を削減し、製造時間の短縮を実現します。使⽤されたSUS316Lは、優れた耐腐⾷性、耐久性、強度を持ち、過酷な産業環境においてもその性能を最⼤限に発揮します。重い荷重や摩耗性のある材料にさらされる状況でも⾼い耐久性を発揮し、酸や化学物質、塩⽔などの過酷な環境下でもその耐腐⾷性を保ち、⻑期間の使⽤にも耐えられます。⾼い引張強度を持ち、摩耗や重荷にも耐える能⼒があり、複雑なスパイラル形状の製造も容易です。

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