重要な電気部品を保護するためにタンタルを使用する

フランク・トベ著 | 2015 年 11 月 21 日

放射線遮蔽は、人工衛星などのアルミニウム航空宇宙構造物の重要な側面です。 段階的 Z シールドは衛星で長年使用されてきました。 これには、それぞれ異なる原子番号を持ついくつかの異なる金属を積層することが含まれます。 Z 番号の変化により、広範な放射線スペクトルに沿った効果的なフィルターが作成されます。

段階的 Z シールドは、敏感な電子コンポーネントを保護し、信号分析のためのバックグラウンド ノイズを低減します。 一般に、段階的 Z アプローチは従来のシールドよりも軽くて薄くなります。 人工衛星は、アルミニウム、チタン、タンタルの組み合わせを使用して、段階的な Z 構造を作成しています。

タンタルは耐食性が高いため、腐食環境で動作するコンポーネントのコーティングに使用できます。 ある企業、Fabrisonic は、超音波積層造形 (UAM) プロセスを使用して、放射線を遮蔽するためにアルミニウム航空宇宙構造にタンタルを組み込んでいます。

UAM は異種金属を簡単に溶接できます。 したがって、Fabrisonic は、単一のコンポーネントで複数の異なる Z 番号材料を使用して構造パネルを 3D プリントできます。 部品点数が減り、複雑なろう付け作業が不要になるという利点があります。

これは、Fabrisonic が 6061 アルミニウムと 0.008 インチの層を 3D プリントした実現可能性のあるプレートです。 タンタルの厚い箔（下の写真）。 タンタルは、衛星構造コンポーネントなどの 3D プリントされたアルミニウム構造に統合できます。 したがって、構造と放射線シールドを 1 つのモノリシック パネルに組み合わせることができます (上の写真)。

段階的 Z 用途に加えて、タンタルは中性子の優れた吸収体でもあります。 中性子遮蔽には地上用途がいくつかあります。 ファブリソニックは現在、核医学の中性子遮蔽用途にタンタルを埋め込むことに取り組んでいます。

UAM ソリッドステート 3D プリンティング プロセスでは、音波を使用して金属箔の層を結合し、完全な密度で真の金属結合を実現します。 このプロセスに使用できる金属には、タンタル、ユウロピウム、チタン、アルミニウムなどがあります。

金属 3D プリンティング技術には、従来の製造アプローチでは不可能だった複雑な層構造を持つ部品を作成できる可能性があります。 Fabrisonic の金属 3D プリント技術を使用すると、同じ部品に複数の異なる金属を重ねて使用し、CNC 精度で部品を 3D プリントできます。

ファブリソニックwww.fabrisonic.com