耐高温・一体型 – RPS 3Dプリントが航空エンジンのタービンブレードの迅速な研究開発を支援した事例
リリース時間:6/23/2026     ビュー数:195

プロジェクトの背景
        協力先の顧客は、次世代の航空エンジンに不可欠な技術開発を推進しており、その核心部品である高圧タービンブレードが厳しい課題に直面しています。このブレードは、1000℃を超える高温や毎分数万回という遠心力の中で動作しなければならず、内部には複雑な蛇行状の冷却流路が存在します。従来の精密鋳造工程では、金型の製作に90日もかかるうえ、冷却流路の成形成功率も60%に満たないため、「45日以内に4世代分のブレードの試作を完了させる」という顧客の緊急な要求を満たすことができませんでした。多くの従来の製造業者も、複雑な流路を持つブレードの高精度な成形を短期間で行うことは不可能だとしており、顧客のプロジェクトは一時停止状態となり、製品のリリースが遅れるリスクに直面していました。

ソリューションとプロジェクトの成果  
        納品の課題を克服するため、RPSは専門の研究開発チームと緊密に連携し、従来の鋳造工程を捨て、耐高温性を持つニッケル系合金を用いた3Dプリント技術を活用して、顧客に統合されたソリューションを提供しています。

1.流路のトポロジー最適化と一体成形:ブレード内部の蛇行する冷却流路をトポロジー最適化し、ブレード本体と流路を一体的に成形することで、従来の工程で問題となっていた流路の接合部分の弱点を解消しました。また、流路の内面の粗さを冷却効率の要件を満たすように調整しています。
2.耐高温材料と工程の最適化:ニッケル系の高温合金粉末を使用し、レーザーの出力やスキャン戦略といった工程パラメータを最適化することで、ブレードの薄壁構造を高精度に成形します。寸法精度は±0.02mm以内に抑えられており、その後の熱処理工程により、1100℃という高温環境下でもブレードの機械的特性が設計要求を満たします。
3.全工程の迅速な反復と検証:“設計-プリント-後処理-非破壊検査”というサイクルを確立し、高精度な研磨や3Dスキャン工程も併用することで、各世代のブレードの一致性と追跡可能性を保証しています。チームは専任者を配置して顧客からのフィードバックに対応し、修正意見が寄せられ次第、即座に調整してプリントを行い、24時間以内に迅速に反復作業を実施しています。

        洗練された工程体系と高効率な生産能力により、RPSは35日間で4世代分のブレードの開発と納品を完了し、合計16セットの検証用部品を出荷しました。これらはすべて、顧客による高温高圧試験や疲労サイクル試験など、航空機グレードの厳格な検証を一括してパスしました。

        最終的に、RPSは顧客がタービンブレードの研究開発?検証サイクルを短縮し、単品製造コストを削減するのを支援し、モデル開発プロジェクトが計画通り次の段階に進むことを確実にしました。この事例は、金属3Dプリント分野におけるRPSの技術的優位性と迅速な対応力を十分に示しており、専門的かつ効率的なサービスによって顧客の航空エンジン開発を支え、顧客から高い評価と長期的な協力意欲を得ています。