LENSプロセスと従来のチタン合金部品製造方法との比較

材料利用率と廃棄物削減

チタン合金の従来の機械加工は、固体ビレットから材料を除去するため、多大な廃棄物と高い生産コストが発生します。LENSプロセスは必要な箇所にのみ材料を堆積させるため、バイ・トゥ・フライ比を大幅に改善します。これは、TA15やTi-6Al-4Vなどの高価な航空宇宙用合金において特に有益であり、材料の無駄が直接生産コストに影響します。

設計の自由度と複雑な形状

従来の製造方法では、内部流路、格子構造、コンフォーマル冷却経路の製造に制限があります。LENSは複雑な形状やトポロジー最適化を可能にし、最終的な公差制御のためのCNC加工との直接的な統合を実現します。このハイブリッドアプローチは、複雑さと精度の両方を要求する軽量航空宇宙部品に理想的です。

修理と寿命延長の利点

チタン部品の従来の修理方法は、完全な再製造や高熱入力を伴う溶接が多く、熱歪みを誘発する可能性があります。LENSは、制御された熱入力による局所的な修理や特徴の追加を可能にし、部品寿命を大幅に延長します。この能力は、単結晶鋳造や真空精密鋳造で製造された部品において、完全な交換が高価である場合に価値があります。

機械的特性の性能

LENSで造形されたチタン部品は、初期段階では急冷凝固組織を示しますが、ホットアイソスタティックプレス（HIP）と熱処理後には、鍛造品と同等またはそれ以上の機械的特性を達成できます。これらのプロセスは相分布を微細化し、気孔を除去することで、航空宇宙グレードの疲労抵抗性を実現します。

生産量と効率性

単純な形状の大量生産においては、従来の方法の方が依然として効率的です。しかし、LENSは中～少量生産において優れており、特に航空宇宙、石油・ガス、防衛分野におけるカスタマイズ部品において、修理、改造、迅速な試作が従来のアプローチに比べて大きな利点を提供します。