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| South Korean team Ti 64 tank |
韓国の研究チームが、宇宙用途向けチタン製AMタンクの極低温圧力試験に成功しました。これはレーザーワイヤー指向性エネルギー堆積（DED）アディティブマニュファクチャリングを用いて製造された球状高圧タンクです。容量130リットル、直径640mmのこのタンクは、極低温条件下での圧力試験で構造的完全性を実証しました。宇宙のような過酷な環境に耐える世界初の金属AM圧力容器となります。
DED方式による高圧タンクの製造と品質保証
この画期的な成果は、韓国生産技術研究院（KITECH）、韓国航空宇宙研究院（KARI）、KP Aero Industries、AM Solutions、漢陽大学の共同研究チームが達成しました。KITECHはDEDアディティブマニュファクチャリング技術の開発と実装を担当しました。KITECHのプロジェクトリーダーであるイ・ヒョブ博士は、「この成果は、AM技術が宇宙ミッションに求められる極限性能要件を満たす能力を持つことを証明し、航空宇宙部品製造に新たな可能性を開く」と述べました。航空宇宙の厳格な寸法・構造要件を満たすため、2つのチタン半球を個別に製造しました。その後、熱処理、精密機械加工、溶接の工程を経て完全な圧力容器を形成しました。製造中には、センサーデータを用いたリアルタイム監視と最適化された堆積経路計画により、寸法精度と構造的完全性を確保しました。非破壊検査（NDE）は欠陥の不在を確認し、その後の極低温圧力試験を可能にしました。
宇宙産業への波及効果と将来展望
KARIの監督のもと、極低温プルーフ圧力試験が実施されました。タンクは液体窒素でマイナス196°Cまで冷却され、段階的に330バールのプルーフ圧力まで加圧されました。これは、標準的な航空宇宙安全マージンにより、タンクの運用圧力要件である220バールを上回ります。ひずみゲージ、温度センサー、および視覚監視システムが、事前の構造シミュレーションとの整合性を確認しました。DEDベースのアディティブマニュファクチャリングは、鍛造金型や広範な機械加工の必要性を排除します。これにより、製造リードタイムを大幅に短縮し、多様な衛星や打ち上げロケットの構成に対する迅速なカスタマイズを可能にします。チームは今後、追加の認証プロセスを進め、民間宇宙企業と協力して、より広範な航空宇宙分野での技術の商業化を加速することを目指しています。
金属フォーカス 編集部コメント
韓国チームによるチタン製AMタンクの極低温圧力試験成功は、宇宙産業における金属アディティブマニュファクチャリングの適用範囲を飛躍的に拡大します。従来の製造限界を超え、部品の軽量化、複雑形状化、製造期間短縮を実現し、次世代の宇宙機開発に不可欠な技術となるでしょう。これは、重要鉱物であるチタンの新たな高付加価値用途を創出し、グローバルな材料産業に大きな影響を与える画期的な成果です。
