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プランゼーの研究・開発

研究・開発における弊社の専門知識

研究・開発はプランゼーで100年以上にわたって重要な役割を果たしてきました。1921年の電球向けのタングステンワイヤー生産に始まり、今日では、広範な製品開発を行っています。弊社の目的は明確です。材料と製品の開発と向上をさらに進め、お客様に最高の性能を提供することです。

弊社には、オーストリア、ドイツ、フランスおよび中国に100人以上の研究・開発エキスパートが存在し、お客様と協力して、カスタマイズされたソリューションを提供しています。最新の開発は、お客様と学術関係のパートナーとの密接した連携により生産されています。したがって、弊社では、弊社の材料が最高のパフォーマンスを提供できるように、長年にわたってパートナー、研究機関および大学とグローバルなネットワークを構築してきました。

  • グローバルな学術ネットワーク

  • お客様との開発パートナーシップ

  • 4か所に存在する研究・開発チーム

  • 高度なイノベーション:950件の特許

  • 100年以上の経験

弊社は以下の分野の専門知識をお客様に提供します。

材料知識

弊社の材料に関する充実した知識は、日々の活動の基礎となっています。弊社のエキスパートたちは、モリブデン、タングステン、タンタル、タングステン複合材の特性の継続的な強化を図り、その性能の限界をさらに押し上げています。弊社は、材料の挙動およびその能力について正確に把握しているため、高度の複雑な製品を製造することが可能です。弊社には、オーストリア、ドイツ、フランスおよび中国のサイトに100人以上の研究・開発のエキスパートたちが存在し、製造および応用プロセスで材料の挙動を最適化するため、日々取り組んでいます。 彼らは機械的、化学的および物理的挙動を社内の研究室で検証し、お客様の協力の下で、特別なトライアルを実施し、研究結果を試験しています。つまり、弊社は継続して新しい製品を製造し、技術を開発することができるのです。

弊社の材料がお客様の要求を正確に満たすことを確認するために、弊社は金属やセラミック材料を追加して材料を精製し、合金やコンポジット料を形成しています。熱抵抗、熱膨張、熱伝導率、伝導率、耐食性、耐摩耗性、密度、放射線吸収、および純度 - これらは、弊社が用途に応じ、標的化した方法で調整する決定的な特性の一部です。

技術的ノウハウ

弊社では、お客様との日々のやり取り、各種大学とのコラボレーション、専門家会議、トレードショー、カスタマーワークショップでのディスカッションを通して弊社の材料、技術および用途に関する知識を継続的に蓄積しています。これにより、弊社のコンポーネントに対するお客様の要求について詳しく知ることができるのです。弊社の開発者とエンジニアは、お客様の技術的進歩に迅速に対応し、革新的な材料と製品のソリューションを効率的に導入できるようにしています。

弊社では、以下の分野について喜んでアドバイスさせていただきます。

  • 粉末冶金

    弊社は、粉末冶金法を用いてリフラクトリーメタルおよびコンポジットを製造しています。粉末処理は、プレスと焼結により従来の方法で実施されます。しかしながら、弊社では、粉末に対して以下のような代替的な固結工法も使用しています。

    • ホットプレス
    • ホット静水圧プレス
  • 成形技術

    弊社では、弊社の製品がお客様の要件を正確にみたすように、既存の成形技術の微調整を一定して行っています。そのため、主要製品の寸法を変更するだけではなく、変形工程や熱処理を使用して機械的特性を調整する場合もあります。これにより、製品はとりわけ高温安定性、硬度、耐クリープ性を得ることができます。

    成形技術の設計は基礎的知識と理論的知識に基づきます。しかし、製品特性の適応は弊社の手に委ねられています。つまり、様々な用途に合った最高の特性を達成するため、弊社はプロセスのさらなる開発に注力しています。

    弊社では、様々なシミュレーション法を使用してさらに効果的なプロセスの開発と最適化をサポートしています。詳しくは、「数値分析」のセクションをご覧ください。

  • 接合技術

    特殊接合技術は、モリブデンとタングステンを互いに、または他の材料と接合するときに必要となります。接合技術分野において、弊社には何十年にも及ぶ開発経験を有するため、どの工程がそれぞれの用途に最適化を確実に理解しています。

    弊社では材料の次の接合技術を使用しています。

    • はんだ付け:
      この技術を使うと、弊社の材料を互いに、または金属やセラミックなどのその他の材料と結合させることができます。これには、はんだ付けされたモリブデンとグラファイトコンポーネントで構成される回転陽極X線管や、スパッタリングターゲットの材料が含まれます。 
    • 溶接:
      似ている材料を溶接することはよくあります。そうすることで、複雑なコンポーネントの標的結合が可能となり、温度制限の課題が解消されます。結合するコンポーネントと物質間の結合要件に応じて、様々な溶接手順を使用します。これには溶加材を溶接する場合としない場合があります。TIG溶接手順のほか、高度に自動化されたプロセスとして、レーザービーム融合溶接を使用します。
    • 拡散結合:
      結合に特殊な要件が求められる場合、拡散結合を使用する場合があります。このプロセスでは、結合パートナーを高温(ただし融点よりも十分に低いこと)でプレスします。これにより金属が拡散し、物質間の結合が形成されます。このプロセスは、追加の材料を使用できない場合など、平坦な接合に適しています。 
    • バック鋳造:
      一部の用途では、モリブデンとタングステンを銅と結合する場合があります。これは、バック鋳造技術を使用して行われ、完璧な熱的、機械的そしてシームレスな結合など、非常に優れたメリットを提供します。
  • 表面技術

    お客様の用途によって、求められる製品の表面は多岐にわたります。長年にわたる経験によって完璧に習得した各種技術を使用して、弊社はお客様に最適な表面を提供することができます。これらの技術には以下が含まれます。

    • 機械加工
    • 湿式化学的処理
    • コーティング
数値分析

お客様の多岐にわたる様々な用途は、弊社の製品に膨大な技術的課題をもたらします。上がり続けるプロセス温度や極端な負荷に耐えること、可能な限り最大の耐用年数を持つことなどです。 

計画段階から、数値計算法を使用することで、コンポーネントの今後の動作挙動を分析します。社内の計算エキスパートのチームは、 リフラクトリーメタルで製造された弊社のコンポーネントが耐用年数全体にといてお客様の要件を十分に満たすことを確認しています。 例えば、高温炉でのコンポーネントの構成については、シミュレーションプロセスを使用します。 

一例を挙げると:弊社のあるお客様は、合計重量20トンのコンポーネントで構成された電荷キャリアを導入し、これらのコンポーネントを1,250 °C度以上の高温で熱処理したいと考えました。従来の電荷キャリアはこれらの条件に耐えることはできません。そのため、熱機械計算により、弊社は様々な設計適応パターンを検証し、最終的にはお客様と一緒に新製品を開発しました。

また、弊社は 送 電を支援することも可能です。適切な材料の組み合わせと形状設計により、反発挙動を最適化し、アークの形成を明確に削減できます。

有限要素法、有限体積法、離散要素法の分野での数値計算法の使用、および粉末冶金、成形技術、コーティング技術、および接合技術における弊社のノウハウにより、高応力コンポーネントグループを低価格で開発することができます。例えば、 回転陽極X線管およびX線機器の固定陽極の開発、プラスチック生産用のホットランナーノズル、LED製造用の加熱システム、レーザー光学または半導体技術向けのサファイアガラス製造用、あるいはお客様向けのコンポーネントなどです。

弊社の数値分析は、お客様の用途をより低価格で、何よりも実現可能な方法で提供することが可能にします。

積層造形

この革新的な造形プロセスにより、弊社は3D構造を層別に構築してコンポーネントを製造できます。つまり、複雑な3DコンポーネントをCADデータに基づいて最高の精度でモノシリックに製造することが可能なため、複数のパーツを組み立てる必要がありません。

弊社では、有機印刷助剤の有無にかかわらず、プロセスに応じて金属粉を主要材料として使用します。また、材料、コンポーネントのサイズ、コンポーネントの要件に応じて異なる印刷法を使用します。

  • 純粋なリフラクトリーメタルは、直接結合により粉体層から印刷するのが最適です。そのため、弊社では高エネルギーレーザーまたは電子ビームを使用し、局所的に金属粉を直接溶融し、コンポーネントを層ごとに構築します。これらのプロセスはLPBF(粉末床レーザー融解法)またはEBM(電子ビーム溶解)として知られています。
  • タングステンヘビーメタル合金などのコンポジットまたはWCuおよびMoCuも代替の積層造形プロセスによって処理することが可能です。弊社では、適切に合金または混合された金属粉も主要材料として使用します。バインダーのないLPBFまたはEBMプロセスとは異なり、バインダーなどの有機助剤を使用して圧粉体と呼ばれるものを形成します。有機助剤に応じて非常に広範な製造プロセスが存在し、すべてのプロセスがすべての材料とコンポーネントに適しているわけではありません。

純粋に弊社の材料からコンポーネントを製造することに加え、弊社の製品をさらに向上するため、あるいは新しい製品を初めて製造するため、他の材料を使用することもあります。例えば、再利用可能なマスキングをコーティングプロセス用に印刷したり、複雑な結合部を弊社で開発し、印刷した保護ガスノズルにより酸化を防止するなどです。積層造形における広範な技術を使用することで、高機能材料による非常に複雑なアセンブリの開発に寄与しています。