【電子版】独シーメンス、金属積層でガスタービン用のブレード作製－運転試験で性能も確認

• 

  金属積層で作製したタービンブレード（シーメンス提供）

• 

  金属積層で作製したタービンブレード（シーメンス提供）

独シーメンスが金属積層造形（ＡＭ）技術の導入を積極化している。６日には、ＡＭを使って従来の設計に基づくガスタービンブレードを作製し、それを取り付けた発電機の全負荷運転試験を実施、所定の性能を発揮することを確認したと発表した。それに加え、金属積層により内部に冷却構造を持たせた全く新しい設計のタービンブレードの試験も行った。同社ガス＆パワー部門のウィリー・マイズナーＣＥＯはプレスリリースで、「発電分野へのＡＭの適用は難しいと見られていたが、今回の成果は同分野でのブレークスルーになる。ＡＭの活用により、プロトタイプ開発のリードタイムを９０％削減できる」と述べ、その有効性を強調している。

今回のタービンブレードは、２０１６年８月にシーメンスが８５％の株式を取得して子会社化した英マテリアルズソリューションズ（ウスター）の設備で製作。英リンカーンにあるシーメンスの産業用ガスタービン工場で試験を実施した。マテリアルズ社は、ターボ機器など耐熱性の高い超合金にＡＭ技術を応用し、表面処理も含め高精度に仕上げる技術を持つという。

ＡＭ技術としては、材料粉末を敷き詰めたパウダーベッドにレーザーを照射し、任意の部分を溶融して金属を積層させるＳＬＭ（セレクティブ・レーザー・メルティング）方式を採用し、多結晶のニッケル超合金を原料にブレードを作製した。それらを１３メガワットの発電能力を持つ「ＳＧＴ－４００」産業用ガスタービン発電機に取り付け、毎分１万３０００回転、１２５０度Ｃ以上の温度条件で試験を実施した。

シーメンスにとって「ＡＭはデジタル化戦略の大きな柱の一つ」（マイズナー氏）という。１６年２月にはスウェーデン・フィンスポングに金属ＡＭ技術を使ってガスタービンエンジン向けのバーナー部品などを製造する専門工場を開設し、同７月に稼働に入っている。