付加製造熱交換器の認定と認証
3Dプリント熱交換器の認定と認証にまつわる複雑さを掘り下げ、この進化する分野に内在する課題と機会の両方を探ります。金属積層造形（AM）の広範な領域では、専門家がこれらの革新的なコンポーネントの認定と認証に関わる厳格なプロセスについてダイナミックな会話を交わし、活発な議論が行われています。
資格と認証：その違いとは？
クオリフィケーションは認証活動の基礎を提供する。AMの文脈では、適格性評価には、部品の設計データ、材料、製造工程を検証し、最終アウトプットが広範な性能要件を満たすことができることを確認することが含まれる。部品自体に関連する適格性評価活動では、部品が連続生産にリリースされる際に実施される機能試験の基礎を形成するのに役立ちます。
認証は、適格性確認で観察された結果が、（部品であれプロセスであれ）認識された業界標準または規制標準の要件を満たしていることを証明する後続のステップである。例えば、AMS7003規格は、レーザー粉末床融合（LPBF）技術を使用した航空宇宙部品の再現可能な製造のための管理を確立しています。航空機に直接取り付けられる部品については、その特定の航空機モデルの型式証明保有者による認証も必要であり、統合される部品が航空機の全体的な性能要件に適合していることの確認となる。
「両者の違いは、適格性評価とは、製品が実際に機能し、性能要件を満たしていることを検証するために行うものである。一方、認証とは、ある既知の規格に適合していると主張することです。
通常、私の航空宇宙業界での経験では、まず認定プロセスを経て、基本的にあらゆる要素にパーツをさらし、パーツをほぼ（あるいは完全に）破壊するまで追い込みますが、その裏には、製品の信頼性と安全性を証明する相当量のデータがあり、認定につながるのです」とコンフラックス・テクノロジー社の品質マネージャー、アンドリュー・ミルナー氏は語る。
コンフラックス・テクノロジーにおける資格保証
効果的な品質マネジメントシステムは、品質保証に関して適切な水準の組織的ガバナンスが存在し、必要に応じて検証可能な記録によってサポートされるアプローチの一貫性を維持するために、運用レベルで十分なコントロールが展開されていることを保証するものです。コンフラックス・テクノロジーの品質管理システムは、認定された認証機関によりAS9100Dの認証を取得しています。
AS9100D認証とは？
AS9100D規格は、航空、宇宙、防衛製品の設計、開発、製造を行う組織に対する品質マネジメントシステムの要求事項を規定しています。AS9100規格は、国際航空宇宙品質グループ（IAQG）によって開発されたSAE文書です。IAQGは、ヨーロッパ、アジア太平洋地域、アメリカ大陸の代表者で構成されています。この規格は世界中で認められている。国によってはさまざまな番号付けが行われていますが、規格は世界共通です。
AS9100は、ISO9001:2015の要求事項だけでなく、航空、宇宙、防衛産業に特化した追加要求事項も含んでいます。AS9100のリビジョンDの変更点としては、偽造部品の取り扱いに関する情報の追加、製造品質の人的要因への注意、製品安全へのフォーカス、倫理トレーニング、SIPOCやPDCAツール、リスクベース思考、サプライヤーの納期実績の監視を含むプロセスアプローチなどがあります。
積層造形における資格と認定
アディティブ・マニュファクチャリングの世界では、システム/プラットフォーム、プロセス、材料を含むAMプロセスフロー全体が、規格、設計仕様、最終用途の性能目標を満たす認定部品を製造するために、一定のレベルまで認定される必要があることを意味する。
熱交換器は産業革命以来、エンジニアリングシステムで使用されてきました。つまり、従来から製造されている熱交換器の性能と信頼性には高い信頼性があります。これは当然、製造プロセスの成熟度や、一般に公開されているデータの裏付けに基づくものである。対照的に、AMは成熟度が低いため、認証プロセスをサポートしスピードアップするために必要な認証データが多く存在する。
コンフラックスでは、様々な業種のマーケットに対応しています。 自動車, 航空宇宙, 防衛, エネルギー, 産業用マイクロエレクトロニクス, モータースポーツ 石油・ガス- そのうちのいくつかは、他のものよりも厳しく規制されている。それは、薄肉ガスタイト構造におけるたった一つの重大な欠陥／ピンホールが、成否を分けるということです。
付加製造部品の認証に関する重要な考慮事項
部品認証の細かい詳細や要件は、多くの場合、すでに存在する業界固有の規格によって推進されているため、明確であることが多い。これとは対照的に、一般的なAMの認定に関する知識はまだ絶えず開発されている。装置OEMは、周辺のトピックに対処するために様々なアプローチを持っており、エンドユーザーが独自の認定プロセスや基準を開発し、実施することは珍しいことではありません。コンフラックスは、AM熱交換器の分野で先駆的な役割を果たしている数少ない企業の1つであり、この点は変わりません。
アディティブ・マニュファクチャリング（積層造形）において、私たちはどのように顧客に信頼を提供しているのだろうか。
AMプロセスの認定に関して、お客様からよくある質問が寄せられます。規制の厳しい業界とそうでない業界の両方にAM熱交換ソリューションを提供し、成功を収めてきた当社は、現在、答えを持っている立場にあります（もちろん、すべてではありませんが）。
安定性と再現性
私たちはよく、"AMは安定した再現性のある製造方法ですか？"と質問される。その答えは "はい "です。コンフラックスには、積層造形のエキスパートがいます。 チーム.私たちの製造哲学は、AMを総合的に考慮することです。私たちは手を抜かず、小さなことが結果に大きな違いをもたらすことが多いことを自ら証明しています。私たちは、慎重に検討された強固な工程管理を開発し、実施してきました。これは、形状に特化した製造へのアプローチと相まって、常にお客様に最高の成功のチャンスを提供することを保証します。
当社独自のCTスキャン - 検証に不可欠なツール
CTスキャンはAMの研究ではかなり広く使われており、従来から製造されている熱交換器メーカーでもよく使われている。しかし、積層造形では珍しい。その主な理由は、高価であり、膨大な後処理データを生成するため、分析に時間がかかるからである。コンフラックス・テクノロジーでは、プロセスの一環としてCTスキャンを活用しています。CTスキャンは、開発サイクルに情報を提供し、開発サイクルをスピードアップするために不可欠な検証ツールとして使用しています。また、パーツに粉末や重大な欠陥がないことを早期に確認することができ、お客様にもご安心いただいています。
研究開発は、熱技術のパイオニアである私たちのDNAです。私たちは、研究手法の中からCTスキャニングを開発し、商業的な業務に取り入れ、その利点を顧客に還元しています。という独自のデータ管理ツールを開発しました。 コンフラックス・クオンティファイ.複雑なAM熱交換器の重大な欠陥を特定することは、干し草の山から針を見つけ出そうとすることに例えることができる。当社独自のソフトウェアは、このプロセスを自動化し、その結果、よりスマートで技術的に高度な熱交換器を開発するためのツールを与えてくれた。
また、CTスキャンによって、AM熱交換構造体の製造時の表面仕上げに関連する現象を特徴付け、調査することができます。私たちは、再構成された断層撮影データを使用して、予測性能の精度を向上させ、最終用途への影響を理解しています。
「私たちはパーツの中身を知ることに専念している。私たちは 私たちは顧客に何を送っているのかを知っています。それが、この技術を使う理由です」。コンフラックス・テクノロジー、AMエンジニア、イアン・フォーダイス博士
積層造形におけるテスト：テスト、テスト、さらにテスト
数値流体力学（CFD）や有限要素解析（FEA）の形式によるシミュレーションは、AM熱交換器の開発にとって極めて重要なツールです。しかし、試験に代わるものはなく、AM熱交換器の認証には経験的データの重要性が依然として不可欠です。当社の綿密かつ堅牢な開発プログラムでは、さまざまな物理試験を採用しており、一般的に以下の内容で構成されています：
- 圧力およびリークテスト： 部品が指定された耐圧にさらされる場合。
- 熱量測定： 排熱や圧力損失などの性能特性を決定する。
- 耐久性テスト： 耐久性を調査し、より統計的な信頼性を得るために、圧力脈動、熱サイクル、衝撃、振動が行われる。
素材特性と開発
コンフラックスの中核は、熱および流体アプリケーションに対するAMソリューションの開発です。従って、私たちは材料開発会社とは分類していません。しかし、材料特性がAM技術の認定プロセスにおいて重要であることは十分に理解しています。そのため、複雑な形状の実現を支える特性評価作業を行っています。このような作業から得られる結果によって、標準的なAM合金から最大限の性能を引き出し、シミュレーション精度を向上させるためにFEAやCFDに値を供給し、当社製品のバルク材料特性に関してお客様に信頼性を提供することができます。
また現在、社内およびディーキン大学のような世界的な素材研究機関との共同研究プロジェクトも複数進行中だ、 イノベーティブ・マニュファクチャリングCRC（IMCRC）, フロンティア材料研究所.プロジェクトは、新しい合金開発、表面コーティング技術、プロセスパラメータ開発を通じて、コンフラックス熱交換器の性能と寿命をさらに向上させることに重点を置いています。このようなプロジェクトは、コンフラックスのお客様の成果を向上させることを目的としており、認証が必要な材料や部品の特性を定量化するための膨大な分析データによって裏付けられています。
アディティブ・マニュファクチャリング品質認証の未来
AMは熱交換器製造のためのまだ始まったばかりの技術であり、付加製造における品質認証の将来は、継続的な研究、業界の協力、ベストプラクティスの開発にかかっている。また、技術の進歩に伴いAM熱交換器の採用を増やすには、資格認定と認証が不可欠であることも明らかです。付加製造が航空宇宙、自動車、ヘルスケアなどの伝統的な産業で受け入れられ続けるにつれて、業界固有の規格の開発と改良にますます焦点が当てられるようになるでしょう。
例えば、National Aerospace and Defence Contractors Accreditation Program (NADCAP)は、現在、レーザーおよび電子ビーム粉末床溶融に特化した認証可能な規格（AC7110/14）を含んでおり、ISO、ASME、ASTMなどの様々な機関によって開発中の他の多くの製品固有の規格は、他の産業により広く適用される可能性がある。
コンフラックスでは、この新時代を定義する最前線にいることを楽しんでおり、新しいアプリケーションに前向きで、非常に複雑な熱管理問題にAMの利点をフルに活用することに興奮している顧客と仕事ができることを楽しみにしています。
