様々な失敗があってこそ金属3Dプリンターのノウハウが溜まる

誤解をされている方が多いのですが、金属3Dプリンターを購入すればすぐにみんなが同じものを造形できる訳ではありません。

失敗を繰り返し繰り返し、その造形品を安全に奇麗に早く作る事が可能になります。

例えば・・・造形姿勢1つとっても精度が変わったり、時間が変わったりしますし、もちろんその後工程にも大きく影響します。 “様々な失敗があってこそ金属3Dプリンターのノウハウが溜まる” の続きを読む

金属3Dプリンターにはルールやノウハウが存在していた!

サポート材とは

展示会やテレビ等では金属3Dプリンター造形品の出来上がったものしか見る事ができません。よって、あたかも何でも出来上がってしまうように錯覚してしまいますが、金属3Dプリンターには樹脂と同様サポート材と言われるものを付ける必要があります。

IMG_1045樹脂でこのようなフィギアを作る事が可能でも、金属で同じものを作ろうとすると大変な事になります。それがサポート材の存在になります。写真を見ながら想像して頂きたいのですが、このモデルの耳が宙に浮いている事がわかります。この浮いている部分には支えが必要となります。金属3Dプリンターでもこの宙に浮いてしまっている部分にサポート材を付けるのですが非常に厄介な物になります。 “金属3Dプリンターにはルールやノウハウが存在していた!” の続きを読む

試行錯誤で金属3Dプリンター技術の基礎

3Dプリンターのイメージは、3D図面があればあとはスタートボタンを押すだけのイメージが非常に強いですが、実は毎日が試行錯誤の繰り返しです。

毎日違う形状を造形していますので、試行錯誤のノウハウは急激に進化するものではありません。失敗して気づく事の方が多いのです。

金属3Dプリンター(粉末積層造形)は造形されている部分は造形が完了するまで見ることができません。粉の中に造形品が埋れて行くからです。

造形が完了して取り出してみたら・・・失敗・・なんてことも日常的に起こります。

造形品を取り出してみたら写真のようにヒビが入っていたり、崩れていたり・・・ということがあります。

長い時間造形をして、高価な材料をたくさん使ってこの結果は正直ショックです。

まずは、この現象がどうして起きているのかを考えなければなりません。現象を目で確認できていないのであくまでも推測からのスタートです。

金属粉末なのか・・レーザーなのか・・面積なのか・・サポート材なのか・・それとも湿度か

色々な要因を潰しながら、再造形をします。が・・お客様の納期はもう決まっているので急いで対策をする必要があるのです。

これらの失敗と成功を繰り返し、ようやく積み上げることができるノウハウが金属3Dプリンターの基礎と言えます。

基礎ができたということは・・次は進化をしなければなりません。

サポート材は取りやすく、熱は逃がしやすく・・金属粉末の管理方法は・・・レーザーの管理は・・などなど

その進化という工程はまだ弊社でも始まったばかりです。

精度よく・・失敗なく・・早く・・安く造形品を提供できる仕組みを毎日積み上げていく必要があります。

サポート材のノウハウ

金属3Dプリンターでの造形をする際のサポート材のノウハウというのはそのビューローの命とも言えます。

先日工場でオペレーターと話をしながら造形品を見ていたら、以前あまり奇麗に出来なかった形状がとても奇麗に出来ていたので思わずサポート材の付け方について聞いてみたところ・・思いもよらない答えが返ってきました。そもそも私が質問するのはおかしな話ですが・・オペレーター達の間では失敗から学んだ跡がしっかりと刻まれている事がわかりました。

サポート材の付け方については講演やセミナー等でもお話はさせて頂いておりますが、基本的な事です。それでもうまくいかない場合が殆どで毎日が勝負です。

サポート材はただ付ければ良い物ではありません。熱を逃がしたり、歪みを押さえ込んだり、支えたりと色々な役割があります。しかし、後に除去しなければならないのでたくさんは付けたくありません。

それらをどう考え、またどう除去させるかまで考えなくてはならないのです。

まずは造形品がいかに奇麗に仕上がるかを考えてみましょう。

造形途中では固められた金属が膨張する事があります。膨張すると金属粉末を敷き詰める工程で設備が停まってしまう事があります。一旦停止すると収縮が始まり奇麗に造形できない事があります。ということは・・停まらない工夫が必要なのです。サポート材を多く付けるとそれだけたくさんの面積の負荷を受け止めなくてはならない事があります。特に停止しそうな箇所というのが存在します。厚肉から薄肉へ変わっていく際などはかなりリスクが高いです。そこを止めない工夫が必要だと言う事です。

次に歪みを抑える工夫です。レーザーを熱源としている以上残留応力の発生は避けられませんが造形中にそれが発生してしまうと品質に大きく影響します。だからこそしっかりとしたサポート材を付けたいところです。この残留応力を強制的に抑え込むサポート材の付け方にはタダ単に付けるのでは無理がでてきます。色々な工夫をしなければこれを乗り切る事は出来ません。

残念ながら詳しいお話は出来ないのですが、サポート材のノウハウって・・本当にすごい!

年始から自社のサポート材のノウハウに関心させられてしまうという失態をしてしまいましたが・・

サイド3

金属3Dプリンターサービスビューロー

とある文献で日本国内の金属3Dプリンターのサービスビューローについての記載がありました。金属3Dプリンターの販売実績からしてもサービスビューローが続々と生まれている事には間違いないようです。

しかし、金属造形にはノウハウが必要という事が研究開発費として圧迫している現状もあり、欧米のようには育っていない現状が記されていました。

確かに弊社でも少なくとも1年間はノウハウを溜め込む時間を要しました。・・といいましてもまだ完成形ではありません。多くの経験が必要である事を身を以て感じております。

では国内では金属3Dプリンターは育たないのでしょうか?? いえ これからです。 経済産業省の「TRAFAM」の設備開発は進み現状の10倍の速度で造形できるプリンターが開発されていますし、2017年には新たなプロジェクトが発足すると聞いております。日本の「改善」という思想をもってすれば、すぐにではなくとも必ず標準化できうる金属3Dプリンターが完成する物と信じています。それにはプリンターだけの問題ではなく、今後期待されるのはソフト面です。

国内でもすでに始まっていますが、残留応力などを解析するソフトなどを使い歪みの少ない造形が可能になってきます。またAiも今後金属3Dプリンターに使われる可能性も出ています。

これからますます発展するであろう金属3Dプリンター技術。サービスビューローの育つ環境は着実に出来上がりつつあるのではないかと感じます。

問題があるとすれば・・・国がどこまでこれらの目標を達成する為のお金を補助していただけるのか・・いただけないのか?ということでしょうか。

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