研究開発された技術紹介

衛星用二液式スラスタ部品である噴射器、ノズルについて、溶接を排除した一体成形かつ低コストが実現できる製造技術に対し川下産業の強いニーズがある。当該研究開発では株式会社コイワイの有する電子ビーム積層造形技術、株式会社由紀精密の有する精密切削加工技術をベースに、JAXA、早大、東北大の技術・知見を結集し、宇宙機器としての使用できる精度を有しかつ高機能部品を設計可能な製造技術を確立する

JAXAが次世代の衛星スラスタとして設計している極めて複雑な推進剤流路を有する部品をEBMで試作
(新技術)
耐熱性、高精密性が要求されるスラスタのような極めて複雑な推進剤流路を有する部品を電子ビーム積
(新技術の特徴)
国内スラスタ性能を飛躍的に高め、国内メーカーが参入するための凌駕する技術となる

・各種基礎試験片(疲労試験片等)および実機形状模擬供試体(噴射器、ノズル)を製造した
・試作を通して製造技術を改善するとともに、噴射器およびノズルの製品化に向け、重要な各種の品質保証データを取得することができた
・ノズルについて、本開発により技術の大幅な向上を達成し製品化の目途を得るに至ったことから、今後は実際の開発を通じて、品質保証技術のさらなる向上により受注拡大が見込まれる
・噴射器には技術課題が多く残り、製品化に向けて流路内面の研磨技術等の新たな研究が必要となる
・性能確認試験、材料の疲労試験および残留応力計測試験を通して、本技術のスラスタへの適合性を示す品質保証データが取得できた

軌道変換、姿勢制御に使用される二液式スラスタ用噴射器およびノズル(Ti-6Al-4V製)

人工衛星の軌道変換、姿勢制御に使用される一液及び二液式スラスタ用噴射器およびノズル(Ti-6Al-4V製)について、溶接を排除した一体成形かつ低コストが実現できる製造技術

・電子ビーム積層造形により作製する造形品には残留応力の蓄積が懸念されていたが、次破断による測定を行い、残留応力の定量評価により実用上問題ないことが判明したことから、製品実用化への目途が立った
・事業化に当っては、非破壊検査を中心とした品質保証方法の確立が必要である