熱処理技術の次は？

金属の積層造形は小規模ですが、急速に成長しており、熱処理プロセスに新たな要求を課しています。 実際に、熱処理は完成部品の均一性と一貫性を達成するための重要な部分であり、積層造形が小規模なものから大量生産に移行する場合に不可欠となります。

「現在、積層造形はまったくの手作業のプロセスであり、プロセスの各ステップで部品がステーションからステーションへと物理的に搬送されています」と、KanthalのR&Dおよびテクノロジー責任者であるDilip Chandrasekaranは述べています。 「業界が成長するにつれて将来的に見られるようになるのは、3Dプリンターが部品を後処理に供給するような、-より自動化されたプロセスです。 それはスムーズで合理化する必要があり、加熱にはさまざまなプロセスを実行する必要があります。」

製造される部品がより小さく複雑になるにつれて、新しいタイプの炉を開発し、特に積層造形業界向けにカスタマイズする必要性が高まります。

Smaller and more intricate parts will require new types of furnaces.「バインダーを除去し、製品を焼結し、冷却できる炉が必要になります」とChandrasekaranは付け加えます。 「しかし、AMテクノロジーは非常に速く進化しているため、予測するのは困難です。」

電気加熱への移行

積層造形以外にも、熱処理プロセスの電動化を検討している重工業の製造業者がますます増加しています。 多くの企業がすでにガスヒーターを電気ヒーターに置き換えています。これにより、排出ガスがなくなるだけでなく、より優れた制御と予測が可能になります。

「持続可能性、循環性、自動化、デジタル化の改善への取り組み – これらはすべて他の産業に影響を及ぼしているため、熱処理にも影響を及ぼします」とChandrasekaran氏は言います。 「自動車、鉄鋼、アルミニウム、 石油化学製品などの重工業は、2CO2の排出量が多いため、変化を起こそうとする意欲が特に強いのです」

変化のペースは、電力が安価ですぐに利用できる市場で最も速くなります。 この傾向は北ヨーロッパでは明らかですが、天然ガス価格が低い米国ではそうではなく、潜在的なコスト削減は可能ですが、それほど明白ではありません。

多くの場所で、電力の需給に関する不確実性も移行の妨げとなるでしょう。 しかし、全体として、政府の法律が厳しくなるにつれて、料金や税金が増えることでCO2の排出コストが高くなり、電化への動きが加速するでしょう。

「熱処理をカーボンフリーにするための最初のステップは、電気ヒーターを設置することです。これは、今日すでに実行できることです。」とDilipは言います。 「次のステップは、化石のない供給源からの電気を使用することです。 そうすれば、プロセスからのすべての排出を本質的に排除できます。

加熱機器のメーカーにとっての課題は、ソリューションを高度化することです。 現在電気ヒーターは、積層造形などの大規模な設備で、ガスヒーターやガスバーナーに取って代わることができます。 しかし、鉄鋼や石油化学などのさらに大きな産業で移行を完了するには、さらに高出力のヒーターが必要になります。

より少ないリソースでより多くのことを行う

熱処理技術に関しては、柔軟性に対しても需要が高まっており、今後10年間で、機器は同じプロセス内で複数のタスクを実行することが期待されます。

「焼入れや焼きなましなどの別々のステップやプロセスを用意するのではなく、同じ装置でより多くの機能を組み合わせる必要があります」とChandrasekaranは説明します。 「これにより、製造ステップが削減され、コストが削減されます。」