海洋工学において3Dプリント部品はどこで使用されていますか？

海洋工学の分野で作業することは、過酷な環境下での作業を意味します。海洋工学を可能にする部品は、耐久性が高く、精度が高く、多用途である必要があります。海洋工学への3Dプリント部品の導入により、カスタム設計の実現、材料使用量の削減、従来の製造方法では作成不可能な複雑な部品の製作が可能になるという機会が生まれました。先進的なアディティブ・マニュファクチャリングのリーダーであるEnigma（ https://www.enigma-ded.com/)海洋工学向けに3Dプリント部品を提供しています。以下に、海洋工学における3Dプリント部品の主な応用例を示します。​

船舶用エンジン、タービン、およびギアボックスの推進・電力システム部品には、高強度で耐熱性を持つ部品が必要とされます。Enigmaは、二相系ステンレス鋼やニッケル基超合金など腐食に強い合金を用いて、タービンブレード、エンジンノズル、ギアハウジングなどの3Dプリント部品を提供しています。例えば、タービンブレードの3Dプリント部品は、内部に複雑な冷却チャネルを備えて製造することが可能で、これにより放熱性能が向上し、船舶エンジンにおけるタービンブレードの耐用寿命が延びます。3Dプリントでは均一な密度と精度で部品を製造できるため、主電力システムにおける機械的故障のリスクを大幅に低減できます。これは、推進および電力システム部品のハウジングにおいて極めて重要です。高度な積層造形技術によって作られた部品は、従来の鋳造品によく見られる内部の空隙や構造的な不均一性、欠陥がないため、信頼性が高くなります。これは船舶の安心・安全にとって不可欠であり、信頼性という概念は機械システムの中で形成されるものです。

この信頼性により、3D印刷部品は船舶推進システムの効率を保証する最適な選択肢となります。

水中エンジニアリングおよびメンテナンス機器

潜水艇やROV、センサーブラケットなどの海洋エンジニアリング用水中デバイスは、極端な水中圧力や腐食にさらされますが、3D印刷部品はこれらを容易に耐えます。水中デバイスの小型かつ複雑な要件に応じた3D印刷部品の作成が可能です。たとえば、センサーブラケットは、さまざまな検出器を取り付けるための複数の取り付けポイントを統合して設計することで、スペースの節約と軽量化を実現できます。また、3D印刷部品は腐食に強く、長期間の錆びや劣化にも耐えるため、長時間の水中作業に非常に適しています。

洋上プラットフォームのインフラおよび構成部品

石油・ガスの採掘や風力エネルギー発電を行う海洋プラットフォームは、堅牢でメンテナンスが少ない部品に確実に依存しており、3D印刷された部品はこれに大きく貢献しています。Enigmaはこれらのプラットフォーム向けに、構造用ブラケット、配管継手、バルブ本体などの3D印刷部品を供給しています。これらの部品は、マリングレードのアルミニウムおよび強化鋼材などの他の材料を使用して製造されています。

3Dプリンティングの大きな利点の一つは、流体の流れを最適化するための複雑な形状を持つ配管継手を製造できる能力にあります。これにより、石油・ガスの移送システムにおけるエネルギー消費を削減できます。部品を3Dで印刷する機会があるということは、それらを必要に応じてオンデマンドで生産できることを意味します。例えば、プラットフォームのバルブボディーの交換が必要な場合、その部品を現場またはプラットフォームに十分近い場所で製造することが可能となり、長時間の停止を回避できます。迅速な納期と要件への柔軟な対応が、3Dプリント部品を海洋プラットフォームの維持管理において優れたコスト効率の高い選択肢としています。

海洋用ナビゲーションおよび通信機器

船舶の安全性と有効な運航は、アンテナ、GPSブラケット、レーダーハウジングなどの航行および通信機器システムに依存しています。これらのシステム向けの3D印刷技術による部品により、より軽量でありながらも頑丈なレーダーエンクロージャーや、複合材料を組み込んだショックマウントアンテナの製造が可能になっています。たとえば、レーダーハウジングは3D印刷技術を用いて設計することで、他船との衝突や荒天時の波しぶきによる損傷からレーダーを保護するための衝撃吸収構造その他の防護構造を内蔵することが可能です。カスタムの3D印刷技術による部品によって、機器に密着して水の侵入を防ぐカバーや継手類の製造も可能になります。

カスタムマリンツールおよび予備部品  

3D印刷部品は、海洋工学において頻繁に必要とされる予備部品や特殊工具に必要な柔軟性を提供します。

Enigmaは、カスタムレンチ、ボルトエキストラクター、緊急用ポンプの部品など、部品の迅速な3Dプリントを提供しています。これにより、従来の製造方法で数週間かかっていた生産期間が、わずか数日まで短縮されます。例えば、船のポンプが故障してインペラーの交換が必要な場合でも、複雑で非標準的な形状のインペラーであっても、元の部品とまったく同じ仕様で3Dプリントして製造できます。このようなカスタム生産により、船舶が予備部品を大量に積載する必要がなくなるため在庫コストが大幅に削減され、迅速な修理が可能になることで運用の継続性が確保されます。3Dプリントによる緊急修理により、海洋作業が円滑に維持されます。

まとめ

3Dプリントされた部品は、推進システム、水中機器、洋上プラットフォーム、航行装置およびカスタムスペア部品など、海洋工学において不可欠です。Enigma ( https://www.enigma-ded.com/)最先端のアディティブ製造技術を応用して、耐久性、精度、柔軟性という海洋工学の要件を満たす3Dプリント部品を製造しています。海洋工学がより効率的で持続可能な運用へと移行する中で、3Dプリントされた構成部品は、世界中の海洋システムにおける工学およびシステムの信頼性をさらに高めていくでしょう。