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

効率的な製造で複雑な金属部品を迅速に生産

Vipra AMは、最先端のロボットアーム式大型金属3Dプリンターで、柔軟性、精度、高速な生産能力を兼ね備えています。これにより、複雑で高精度な金属部品を迅速に製造することが可能です。ハードウェア、ソフトウェア、システムが統合されており、すぐに効率的な運用が可能で、高品質な製品の安定供給を実現。Vipra AMは、生産性の向上とコスト削減を実現し、さまざまな業界で新たな製造の可能性を切り開きます。

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特徴

高強度・高精度な部品製造

高強度・高精度な部品を製造し、先進産業の厳しい要求を満たすために設計されています。

リードタイムとコスト削減

従来の鍛造や鋳造に比べ、リードタイムを最大90~95%短縮し、コスト削減を実現します。

環境負荷の低減

材料と廃棄物の削減により、製造過程で無駄な材料を最小限に抑え、最終製品に90%以上の材料を使用することで、環境負荷を低減します。

柔軟なデザインと効率的な生産

デザインや形状のカスタマイズが可能で、オンデマンドで複雑な部品を製造。大規模な在庫管理が不要で、柔軟かつ効率的な生産が実現します。

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技術

XQモデル

XQモデルは、プラズマアーク堆積技術(PAD)とワイヤーアーク積層造形(WAAM)を使用し、高速かつ高精度な金属部品の製造を実現します。プラズマジェットで金属ワイヤーを溶かし、精密に積層することで、優れた耐久性と高品質な仕上がりを提供します。

厚い壁や重い部分、複雑な形状を持つ大型で高強度な部品の製造に最適
航空宇宙、エネルギー、建設、造船など、機械的特性が重要な部品の製造に特化
高精度な積層技術で、滑らかで高品質な表面仕上げを実現
耐久性に優れた強度の高い部品を提供
幅広い合金(チタン、ニオブなどの高温材料)を処理可能
高集中的な熱量により、迅速な溶解と堆積が可能となり、効率的な製造時間と精密な制御を実現
最大造形サイズ2500 x 2000 x 2000 m
設置面積4500 x 4500 x 4500 m
電源プラズマアーク堆積
造形ヘッドサイズ 250 x 250 x 300 mm
造形ヘッド重量15 kg
衝突防止システムあり
モニタリングシステムあり
安全システムあり
動作電流 5 - 350 A
ガスの種類アルゴンガス
ワイヤーの直径 0.8 - 1.6 mm
最大堆積速度3 kg/h ※SS316を用いた場合
積層ピッチ 0.8 - 2.0 mm
プリントベッドに置ける最大重量750 kg ※拡張可能

XPモデル

XPモデルは、CMT(コールドメタルトランスファー)技術を活用し、ワイヤーアーク積層造形(WAAM)を通じて、高効率かつ低コストで金属部品の製造を実現します。低熱入力で動作するCMT技術により、精度と生産性を両立させ、部品の歪みを最小限に抑えます。

生産効率を最大化し、コスト削減と納期短縮を実現
低熱入力により材料の特性を保ちながら、歪みを最小限に抑え、部品の機械的強度を確保
最小限の飛散で、クリーンで精密な積層が可能。高品質な製品を一貫して提供
航空宇宙、自動車、建設、鉄道など幅広い業界に対応し、特に交換部品、修理作業、表面処理、工具製作などに最適
高い柔軟性を持ち、さまざまな産業用途に対応
最大造形サイズ2500 x 2000 x 2000 m
設置面積4500 x 4500 x 4500 m
電源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
造形ヘッド重量15 kg
衝突防止システムあり
モニタリングシステムあり
安全システムあり
動作電流3 - 400 A
ガスの種類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
最大堆積速度6 kg/h ※SS316を用いた場合
積層ピッチ 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

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が開発したVipra AM専用エンクロージャーは、安全性と環境管理機能を備え、他の機器やシステムとの連携がスムーズに行えるため、最適な生産空間を提供します。

煙管理:WAAM向けに設計され、溶接時の煙を抽出・浄化し、清潔な作業環境を提供
モニタリング:カメラで造形中や設備の状態を監視し、リアルタイムで外部スクリーンに映像を表示
操作パネル:煙抽出、照明、監視などの機能を一元管理し、直感的に操作可能
照明:昼光色の照明で、作業やメンテナンス時の視認性を向上させ、精度と安全性をサポート
自動ドア:自動ロック機能とインターロック機能で不正アクセスを防ぎ、統合的な安全管理を実現
部品の積み下ろし:リニアトラックシステムにより部品の積み下ろしを簡素化し、生産性を最大化
設置面積4500 x 4500 x 4500 m
最大造形サイズ2500 x 2000 x 2000 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

Vipra AMには、高精度なセンサーが搭載されており、レイヤーのジオメトリや温度変化、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、高品質な部品を提供します。

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
専用ソフトウェア「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

ER70S 鋼 | 炭素鋼

強度と延性に優れ、建設や重機、車両部品の製造に広く使用。信頼性の高い耐久性を誇る構造部材。

SS316L | ステンレス鋼

耐腐食性に優れ、海洋や化学プラント、石油・ガス分野で使用。塩水や化学薬品にも強い耐性を持つ。

SS17-4 PH | ステンレス鋼

高強度・高硬度を持つ析出硬化型ステンレス鋼。航空宇宙、化学、原子力分野で使用され、熱処理でさらに性能向上可能。

SS410 NiMo | ステンレス鋼

強度と靭性を強化したマルテンサイト系ステンレス鋼。耐腐食性と耐摩耗性に優れた部品に最適。

Ti-6Al-4V | チタン合金

軽量で高強度、優れた耐腐食性を持ち、航空宇宙分野で広く使用されるチタン合金。

Al2319 | アルミニウム合金

高強度アルミニウム合金で、航空宇宙分野の高温環境に適した材料。熱処理後も優れた機械的特性。

Inconel 625 | インコネル625

ニッケルベースの超合金で、広範囲な温度で優れた強度、耐腐食性、疲労耐性を発揮。

Invar 36 | インバー36

低熱膨張係数を持つ鉄ニッケル合金。精密機器や温度変化に強い寸法安定性が求められる用途に最適。

CuAl8Ni6 | 銅合金

耐腐食性、耐摩耗性、高機械的強度を誇る銅アルミニウムニッケル合金。過酷な海洋・工業環境で使用される部品に最適。

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造形事例

航空宇宙

オートクレーブ硬化用の型

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

Vipra AMを活用し、航空機の複合材料パネル製造用のオートクレーブ硬化型(治具)を製造しました。この型は、航空機の胴体部分に使用される強化パネルの製造において、加熱硬化処理中でも寸法安定性を維持します。Invar 36の特性により、型は高温でも変形を防ぎ、精密な公差を維持。従来の製造方法に比べて、型製作のリードタイムを大幅に短縮でき、プロジェクトの納期にも貢献します。高い耐久性と安定した精度により、後工程での調整や再作業を減らし、品質の一貫性を確保します。

造船業界

船舶用プロペラ

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

Vipra AMは、造船業界向けに、CuAl8Ni6を使用した船舶用プロペラを製造しました。海水環境での優れた耐腐食性、強度、耐久性に加えて、この合金は海水環境における優れた耐腐食性と高い強度を持ち、特にキャビテーション(水中で発生する泡の破裂による表面摩耗)やバイオファウリング(海洋生物や藻類の付着)に強い耐性を発揮します。従来の製造方法に比べ、複雑な形状や特殊な設計にも柔軟に対応でき、納期も大幅に短縮可能です。また、材料廃棄物を削減することでコスト効率を向上させ、長期間の使用にも耐えるため、メンテナンス頻度を減らし、コスト削減が期待できます。

石油・ガス

複合材料製ネックフランジ

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。

工業機械

コンベアスクリュー

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

Vipra AMは、工業機械向けに、316ステンレス鋼を使用したコンベアスクリューやスパイラルドリルの製造に最適な3Dプリンターです。この材料は、特に重い荷重や研磨材が関与する過酷な環境において、耐腐食性と強度を発揮し、長期間使用可能です。従来の機械加工や鋳造方法と比較して、より精密な設計が可能で、材料の無駄を減らし、製造時間を大幅に短縮できます。さらに、316ステンレス鋼の加工性の高さにより、複雑なスパイラル形状の製造にも対応できます。

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本体とソフトウェアの使い方

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