金属3Dプリンター技術底上げの活動

金属3Dプリンターっていうものを世の中のどれだけの人が知っているのでしょうか?

3Dプリンターの事は何気に知っていても金属3Dプリンターの事になると「えっ 金属もできるの?」って言われます。ごく一部の人だけが知っていてその約半分の人は間違った情報や誤解をもっています。

弊社が出来る事と言えば、金属3Dプリンターの事について皆様に知って頂く為の啓蒙活動です。展示会もその1つですが昨年からセミナー、講演といった活動も増やしています。

そんな中今年もたくさんの講演やセミナーをさせて頂きましたが、12月から2月頃までたくさんの講演の依頼を受けましたのでご報告致します。

12月8日 北海道立総合研究機構

12月15日 日本機械学会

12月20日 栃木産業技術センター

1月19日 三重県工業研究所

1月27日 山口県産業技術センター

ここではわかりやすく金属3Dプリンターの基礎から実例までお話しできたらと思っております。まずは知って頂く事。それが第一歩だと思います。

金属3Dプリンターのほうがメリットが出る物もあれば、今までの加工の方が断然優れているものがあります。それらを理解し新しい加工方法の1つとして頭の片隅に置いて頂きたいと願っております。

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金属3Dプリンターの粉末製造に関する技術動向

金属3Dプリンターの粉末について調査しているところからまとめの結果を頂きました。

弊社のようなサービスビューローでは金属粉末の安価な提供を待ち望んでいます。同時に品質の向上等にも非常に興味があるところですが・・

簡潔に言いますと、現段階では各3Dプリンターに合わせて最適化をする必要があり使用されている全ての金属3Dプリンターの性能を最大限に引き出す金属粉末は存在しないとの事です。

金属3Dプリンターでは粉を敷き詰める「リコーティング」という作業(工程)があるが、各社異なり流動性の重要度も様々であるという事です。

例えば弊社で使用する「EOS」ではピーク20μm〜30μmの粉末を使用しますが、他社の金属3Dプリンターでは自重で粉を供給するため軽すぎて駄目らしいです。

そんな些細な違いが金属粉末の標準化につながらない理由だそうです。

よってコストも下がりにくく・・品質の向上も難しいであろう・・という事なのです。

金属3Dプリンターでは金属のトレーサビリティーが難しく、今後問題にあるであろうと再三にわたって声を上げてきましたが残念ながら金属粉末の再生に関してもまた難しいとされています。

金属3Dプリンターのほんの少しの違いが粉末の開発を妨げ進化を遅らせているとはなんとも言えないお話でした。

早急な標準化と金属粉末の規格化を進めていかなければならないですね。

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3次元水管とは?

図2最近ダイカスト金型や樹脂金型の中に3次元水管を配置する技術が注目されています。

3次元水管とは、左図のように自由に水管を配置する事が出来る技術の事を指します。この技術を使った金型は成形サイクルタイムを短くする事ができます。熱溜まりがあった部分に水管を通す事が出来るようになったので均一に冷却が出来るようになったことが大きいようです。

しかし、3次元水管の設計は簡単ではないのがデメリットでもあります。本当の狙いの効果を出すまではトライ&エラーが数回かかりますが、ノウハウが溜まってしまえば後は他の金型にも応用できます。CAE解析と実評価で擦り合わせを行えばより精度が上がってきます。

金属3Dプリンターで造形できる3次元水管の径は1mm以上6mm以下が望ましいと考えております。6mmより大きい水管が欲しい場合は「長穴形状」をご提案させて頂きます。

またあまり複雑な形状の水管を入れてしまうと造形後に中の金属粉末が抜けない可能性がありますので、出来るだけシンプルに設計する事が大事になります。またダイカスト金型の場合、あまり長い水管を入れてしまうと最終的には「沸騰」した水になる可能性があります。何系統かの水管を入れる事が望ましいと思います。

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金属3Dプリンターでの試作支援

株式会社J・3DでCADモデルからすぐに金属で立体造形できる技術で試作支援をさせて頂いております。通常、試作であっても金型が必要であったり、切削でも時間がかかる事が何度かあったかと思います。

グローバル社会では試作開発も世界レベルなので「より早く」開発プロセスを進行できた方が優位に立ちます。弊社ではそんな企業様の援護射撃が出来るよう金属3Dプリンターを4台保有し、試作開発のスピードアップの一端を担っていきたいと考えております。

金属3Dプリンターでは納期短縮、軽量化、一体化構造などの試作に必要な条件を兼ね備えています。また、より多くの実績を積み、その造形ノウハウはどこにも負けません。造形できる金属材料は、マルエージング鋼、インコネル718、チタン64、アルミニウムの4種類と、協力会社様でSUS316L SUS630 が造形できます。

自動車産業、航空機産業、食品産業、医療機器産業など多くの分野でご利用頂いております。

試作支援で多くのお客様にメリットを感じて頂き、開発サイクルの向上と新製品に向けてのアイディアを形にするのが私たちの喜びですので、どうぞ皆様の「わがまま」をぶつけてみて下さい。

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金属3Dプリントのご相談なら株式会社J・3Dまで

金属3Dプリントは樹脂のように簡単には出来ません。出来る形状と出来ない形状がはっきり分かれております。しかし、精度や強度を落としても良い場合がもしあるのならば造形できる幅は広がります。それらは造形ルールというものに基づき判断させて頂いておりますが、そこには弊社の技術力も加味されます。まずは造形の可否からお問い合わせ下さい。

弊社の金属3Dプリントは粉末積層造形方を用いておりますので、サポート材と言われる補助材料が付着します。このサポート材がどこに付着するかによって造形の可否を大きく左右します。3Dプリンターならどんな形状でも出来る訳ではありません。また使用設備(メーカー)によって出来る場合と出来ない場合もあります。他社では造形不可でも弊社で出来る場合もありますし、逆の場合もありますので諦めずに見積りしてみて下さい。

ご相談内容は造形の可否だけではなく、できるようにするには・・という改善案もお客様にはお話をさせて頂きます。若干形状を変えて頂くだけでもできる可能性が出てきますので気軽にお問い合わせ頂ければ良いかと思います。

弊社では立ち上げから約3年にわたり多くの部品等の造形をしてきました。もちろん多くの失敗も積み重ねてきました。しかし、それらの失敗から多くを学び独自の技術力を高めています。

金属3Dプリントはどこでも同じではありません。ノウハウが大きく関わる設備なので例え同じ設備を持っていてもそこには違いがあります。金属3Dプリントの事なら数多くの実績をもつ株式会社J・3Dにご相談下さい。

また、設備(金属3Dプリンター)購入検討の皆様もお問い合わせを頂ければ私たちが知りうる全ての事をお話させて頂きます。

金属3Dプリンターで製作しているところを見てみたい。
金属3Dプリンターの工場を見学できます。

驚愕!3Dプリンターで金属加工

金属加工には切削、鋳造といった方法が多く用いられますが、最近では3Dプリンターで金属加工できるということ・・知っていましたか?

3Dプリンターの技術は日々進歩し、試作からついに製品にまでなりうる金属を作れるようになっています。

しかし、3Dプリンターは切削加工屋さんや鋳造屋さんの敵ではありません。よくそのような誤解を受けますが、工法が違う以上別のジャンルとして捉えて頂いた方が良いかもしれません。

3Dプリンターの強みは今まで出来なかった形状を作る事ができる。または、金型無しで試作品を作る等が主な使用方法になりますので金型が無くなるとか・・切削の仕事が薄くなるなんていうことは全くありません。

3Dプリンターで金属加工をするメリットのある場合のみが、使われるだけです。

確かに3Dプリンターで金属加工ができるなんて驚きではありますが、日本の加工技術には到底追いつけないのです。

しかし、この工法が出来た事によって試作開発が早くなったり、あるいは、コスト低減できたりといいことも多いのがこの技術です。

樹脂金型分野では、弊社お客様のサイクルタイムが軒並み半分になり、歪みも少なくなったとか嬉しいニュースもいっぱい。

試作開発分野では型費が無くなった。など驚きの声も届いています。

とはいいつつ、全ての項目に当てはまる訳ではありません。出来ない事も多いのがこの3Dプリンター技術なのです。

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金属3Dプリンターの技術共有、情報共有

金属3Dプリンターの技術は日本ではまだ始まったばかりですが、海外では多くのジョブショップが成長しております。

昔は「EOS」でもユーザー会があったみたいなのですが、最近では殆どされていないようです。(数年に一回?)

金型業界では日本金型工業界のような一般社団法人などの活動を通じ金型技術の共有や技術の底上げをしてきましたが、金属3Dプリンターにはまだ何も存在しておりませんし、むしろ技術を隠している方が多いのかもしれません。まだ隠すほどの技術はないはずですが。。

それらがいいのか悪いのかはわかりません・・・

しかし、弊社では小さいですが金属3Dプリンター造形企業様と情報共有、技術共有をしております。今のところ3社ですが半年に一回集まって色々な議題についての話し合いの場を設けております。

悩みは皆一緒。

技術の底上げや悩みの解決方法等がこの場で話し合われる日が来ればいいと思います。

まずは、日本でのマーケットの確立がなければならないので技術共有よりも情報共有が先にくるのかもしれません。

まだ第一回しか開催しておらずお互いの企業紹介に留まっておりますが、少しずつ大きな組織へと変貌すれば金型のように日本の金属3Dプリンター技術の向上が目に見えてくると確信しております。

まだ名前も存在しない組織ですが、力を結集すればもっと色々な事が出来るようになると思います。

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ドイツの金属3Dプリンター技術

金属3Dプリンターを保有すればどこでも同じものが作れる??なんって思っていませんか??

弊社も導入当時はそう思っていました・・・しかし、最近ドイツの金属3Dプリンター造形技術を知る出来事がありました。

残念ながら完敗です。今私たちが考えられる技術を駆使しても出来ない形状をドイツでは造形できています。それは本当にあり得ない造形姿勢でした。

これだけの差が開いているとは・・・・かなりショックです。

残念ながら詳細をここに書く事は出来ませんが、日本にとっても危機的な状況だと言えるものでした。

そもそもドイツでは25年も前からこの技術の模索が始まり今に至る訳ですから、昨日の今日始めたばかりの日本が追いつけるはずがないですね。

あまりにもデーターや失敗回数が違います。

日本の金属造形はなぜだか金型の3次元水管にやけに注目して進んでいますが、ドイツでは金型よりも部品製作を中心に考えられています。

ドイツと言えばベンツ、BMW、アウディなどなど高級な自動車が揃っていてブランド力も最高位にある。4000万円でも欲しいというユーザーが世界にはたくさんいます。そんな背景もこれらの研究の手助けになっているのかもしれませんが・・この圧倒的な技術力の違いに恥ずかしささえ感じます。

私たちも含め、今、日本で金属造形を手がける企業の皆様と力を結集し日本の金属造形のあり方を考えられないか?と疑問を残すお話でした。

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ビックサイト3D Printing の競演始まる

スクリーンショット 2016-01-20 13.25.51いよいよ明日から3D Printing 2016が東京ビックサイトで始まります。3Dプリンターのメーカー様や代理店様、またはビューローや国プロまで幅広く出展致します。

最新の技術の展示もあるかと思いますし、樹脂から金属まで色々な3Dプリンターが見れたり情報が集まる展示会になっております。

弊社も小さいながらもブースを構えさせて頂きます。

同時開催で色々な展示会もご覧になれますので是非お越し下さい。

1月27日〜29日、時間は10:00〜17:00までとなっております。

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アルミニウム造形技術

アルミニウムの造形技術に関してのお問い合わせが増えております。アルミニウムの金属造形は難しいと言われてきました。

それはレーザーの反射率と歪みの問題ですが、アルミニウムも特定の材質ですが金属3Dプリンターで造形できるようになりました。

しかし、全ての形状に対して3Dプリントできる訳ではありません。出来ない形状ももちろんありますし、通常どおり切削加工の方がいい場合もあります。

でも試作開発で金型無しでアルミニウム鋳造品が出来たり、トポロジー設計を施した難しい形状が出来たりするのでメリットも多くあります。

アルミニウムの金属3D造形技術は、メーカーによってもバラツキがありますがEOSでは高温造形も出来ます。アルミは特性上すぐに冷えて固まってしまうので残留応力がより出やすくなりますが、高温造形により熱歪みも抑える事が出来ます。また造形品の輪郭もよりはっきり出る感じです。

熱歪みが抑えられた事によってサポート材の付け方も変わります。より取りやすい形状のサポート材を付ける事が出来るようになりました。

今後もアルミニウム造形は更に技術の進歩が見込めるので、当面技術開発にも力を注ぎ込みたいと思います。

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