電子ビームを用いた金属3Dプリンタ 三菱電機

三菱電機は2019年9月2日、熱源に電子ビームを用いた金属3Dプリン「EZ300」を発売した。希望小売価格は9800万円。年間10台の販売を目指す。業界最高の加工速度毎時250 ccと独自の棒状陰極の採用による業界最長の加熱寿命1,000時間を実現し、金属3Dプリンターに革命を起こす。

脅威の造形速度250cc

現状のレーザー式粉末積層造形の造形速度は50ccとされていますが、今回発売された金属3Dプリンターはなんと250cc!!造形範囲こそ250mm×250mmですが能力的に見れば5倍の能力が見込まれます。5倍の能力で9800万円は非常に価値がある。

ビームを採用し6000wの高出力で、汎用性も考慮した設計で、電子ビームの出力や走査速度、ビーム径といった造形時のパラメーター設定の自由度が向上し更に付加価値が高い機種となっている。

まさに欲しかった全てが実現されている金属3Dプリンターと言える。

省スペースで高効率に金属造形をするならまさにこの3Dプリンターが最適と言える。

様々な分野での活躍が期待される。

 

ORレーザー金属3Dプリンターといよいよコンタクト

先日の設計製造ソリューション展にも出ていましたが、いよいよ「ORレーザー」様とコンタクトが取れました。

「ORレーザー」様といえばレーザー溶接サービス分野では大きな功績を残していらっしゃる企業様で、昨年??あたりから金属3Dプリンターが展示会で披露されておりまして気になっておりました。

残念ながらホームページを見ても金属3Dプリンター関連の内容は英語になっていて・・よくわかりませんでしたが

いよいよ弊社にもきていただけるとのことでようやく詳しい内容が聞けます。

わかっている内容としては造形範囲がφ100✖️110でファイバーレーザー250Wを採用していること。

造形品は展示会で拝見させていただきましたが、綺麗な仕上がりでした。

しかし・・弊社も同様。。展示会にはできるだけ綺麗なものを並べたくなるのが心理というもの・・

造形直後品を見るのが一番かもしれませんね。

まずは詳しいお話を聞いて、その後設備をじっくり見る機会があればいいなと思います。

価格は前に聞いた時よりも高くなっているとのことで・・実際懸念もたくさんあるわけですが同サイズの金属3Dプリンターの比較ができますので楽しみです。

同サイズで検討すべきは、コンセプトレーザー、EOS、3D SYSTEM、SLM、TRUNPですね。

先日金型展で見た「TRUNP」の造形品はすごく綺麗でした!

気になっている金属3DプリンターNo1です。

ぜひ皆様も比較して見てください!!

 

3Dプリンターではなく、すでに4Dプリンター?

世の中のスピードが速くてついて行けない感がありますが、3Dプリンターではなくすでに4Dプリンターの実現が可能となっているようです。

と・・いいましても4Dプリンターとはなんぞや?ということですよね・・。

4Dプリンターとは材料工学やシュミレーション技術を用いて設計すると製品が環境から受ける刺激に反応してそれ自身の構造が変化する造形物が出来上がるということらしいです。

わかりにくい話ですが、今現在、私たちが手がける金属3Dプリンターでは異方性が無いように作り上げていきますが、異方性などを逆手に取り形状記憶のような造形物を作り上げることができる技術なんだそうです。

実際BMWでは4Dプリンター技術を使ったコンセプトカーを作り上げているそうです。

金属3Dプリンターの技術でアップアップしている私たちにとっては非常にハードルが高い話ではありますが、異方性を逆手に取る造形方法は確かに可能です。

しかし、それが何に使われるのが良いのかは私たちにはさっぱりわかりません。

そもそも・・まだわたし自身説明がままならないので、色々検索してみるとLive doorなどにはすでにニュース記事として書かれておりました。

http://news.livedoor.com/article/detail/9384928/

アメリカでは宇宙で故障が発生した際に、その修理に必要な部品や特殊な工具がその場で調達できるように3Dプリンターを宇宙に送り込む実験もされていますし、航空機のエンジン部品にも3Dプリンター造形品は搭載されているようです。それだけでも日本からすれば、はるかに進んだ技術ですが・・・

3Dプリンターから4Dプリンターへ・・??

時代の流れは早い・・・

 

トポロジー設計品の金属3Dプリンター造形

いよいよ日本にもトポロジー設計の波が伝わり始めました。

今回は「アルテアエンジニアリング株式会社」様と共同でトポロジー設計と金属3Dプリンター造形でコラボさせていただきました。

詳細内容についてはまだ発表できませんが、実に軽量化が行き届いた設計になっております。

アルテアエンジニアリング株式会社様は1985年に設立されたAltairは、ビジネスパフォーマンスの改善のために、設計、プロセス、意思決定を統合かつ最適化するシミュレーション技術の開発と様々な分野への適応に注力している会社です。 2600人を超える従業員を擁する非上場企業であるAltairは、米国ミシガン州トロイに本拠を置き、20ヵ国に45以上のオフィスを構えていて、 お客様は多種多様な業種にわたり、その数は5000社以上にも及んでいます。

そんなシュミレーション技術の中でもトポロジー設計に特化したソフトウエア「solidThinking Inspire」で今回はある部品を設計しております。

弊社ではトポロジーを設計する上で、金属3Dプリンターには「このようなルールや注意点がある」ということを事前に「アルテア」様とお話しをして造形させていただいておりますので、問題もなくスムーズに金属造形が行えました。

トポロジー設計と金属3Dプリンターの相性は非常に良いので、今後このような設計を盛り込んだものが造形の主流になってくるのかもしれません。

弊社としてはいち早くトポロジー設計部品の造形開発を進め、次世代に備えて行きたいと思っております。

お客様にも是非お気軽に相談していただけるよう、いろいろな案件についての知見を高めて行きます。

3Dプリンタを活用した軽量・高強度造形の 開発・技術動向と適用事例及び今後の展開

来週8月2日「3Dプリンタを活用した軽量・高強度造形の開発・技術動向と適用事例及び今後の展開」のセミナーを開催致します。

まずはじめに「トポロジー最適化と3Dプリンタの連携がもたらす相乗効果 ~軽量化設計プロセスと適用事例~」についてのお話をアルテアエンジニアリング㈱ 営業技術部 シニアテクニカルマネージャ 阿部 大生氏から聞けます。トポロジー最適化という言葉は最近よく聞かれるようになりましたが、設計したい空間にどのように材料を配置すれば最適な構造となるのかを提案してくれる構造最適化手法の一つです。設計初期段階から取り入れることで、大幅な軽量化や開発期間の短縮を実現します。本講演では、トポロジー最適化の活用方法のほか、トポロジー最適化テクノロジーと3Dプリンタの連携による利点や相乗効果とその適用事例をご紹介して頂けると思います。

次に㈱ファソテック CAE&AM開発センター AM開発グループマネージャー 小西 健彦様より「Markforged社製カーボンファイバー3Dプリンタによる軽量・高強度造形の開発・技術動向と適用事例及び今後の展開」についてのお話があります。私も先日展示会で見てきましたが新たな3Dプリンターとして非常に注目できる存在だと思っています。絶対に聞きたい内容になると思いますよ!この3Dプリンターは部品製造を目的に開発された、堅牢で軽量な造形をするMarkforged社の3Dプリンタです。
Additive Manufactureing普及の課題となっていた「強度・精度・コスト」を解決する連続カーボンファイバー利用の新技術と、主に、軽量化を求める分野での利用事例と革新的な低コスト・高精度(後加工不要)・大型造形を実現した超低価格(1300万円前後)のMarkforged社製金属3Dプリンタ(今年の9月出荷開始予定)についてもご紹介していただけます。

またその次に興味深い話が続きます。東京理科大学 理工学部機械工学科 准教授 松崎 亮介様より「連続炭素繊維複合材料3Dプリンタによる軽量・高強度造形の開発・技術動向と適用事例及び今後の展開」の話が聞けます。自動車・航空宇宙用構造に適用可能な高強度立体造形を目的とした「連続炭素繊維複合材料3Dプリンター」の研究開発と高強度・高剛性な連続炭素繊維で強化された樹脂系複合材料を3Dプリントできれば、3DのCADデータから構造部材ごとに成形法を変えて最少費用・最短時間の立体造形ができるため、特に多品種生産において大きな工業的効果の話になるようです。とっても興味深いお話です。

そして次に弊社のお話になるのですが金属3Dプリンターサービスビューローとしての観点から皆様にお伝えできる事は一生懸命伝えさせて頂きます。

そして最後に東京理科大学 工学部機械工学科 准教授 牛島 邦晴先生より「金属3Dプリンタを用いたマイクロラティス構造による軽量・高強度造形の開発・技術動向と適用事例及び今後の展開」についてのお話があります。マイクロラティス構造とは、3次元オープンセル構造のひとつであり、そのユニットセルの形状を適切に設計する事で、軽量かつ優れた機械的特性を部材に持たせる事が出来ます。また、その微細な形状は、近年の金属3Dプリンタ技術の発展により短時間に造形できるようになりました。本講演では本学が所有する「3D Systems社 ProX300」を用いて造形したマイクロラティス構造の品質と機械的特性評価、さらにはマイクロラティス構造の応用展開について紹介して頂けるそうです。牛島先生とは今後情報交換も含め弊社ともおつきあい下さるとの事で非常に楽しみな内容になっております。

今回は今まで実現不可能だった大幅な軽量化ニーズに挑む 第一線でご活躍の講師陣が最新動向を解説して頂けますのでこのチャンスを逃さないようにお願い致します。

このセミナーの申込に関しては「日本技術情報センター」企画・セミナー統括責任者:吉田 賢にご連絡下さい。

電話番号 03-5790-9775 

お誘い合わせの上ご来場下さい。

 

びっくり!GEが金属3Dプリンターメーカーを買収

もう皆様ご存知でしょうが・・アメリカのゼネラル・エレクトリック(GE)は6日、欧州の3Dプリンターメーカー2社を14億ドルで買収すると発表しました!

寝耳に水的なニュースでした・・買収するのはスウェーデンのArcam社とドイツのSLMソリューションズの2社だそうです。

GEでは今までも金属3Dプリンターを使用した部品づくりで大きな成果を上げてきていますが、今後も金属3Dプリンター技術を強化しコスト削減に取り組むということなのでしょうね。

今現在でも金属3Dプリンターを使用したモノづくりはドイツを中心としたヨーロッパとアメリカが先行しています。日本での金属3Dプリンターの立ち位置は非常に低くここには大きな差が生まれています。造形技術はもちろんの事ですが、設計の考え方は10年〜15年遅れていると言われております。

この製造方法が確立していくとモノづくりの考え方が大きく変わると考えられるので、日本国内においてもそろそろ真剣に取り組むべき事と考えます。

弊社でも立ち上げから3年頑張って設備投資をしてきて国内最大ビューローと言われてきましたが、GEが持つ工場では金属3Dプリンターが100台並んでいるとの話も聞いておりますので日本の小ささが見て取れます。

まずは金属3Dプリンターを知る事、そして使ってみる事。 

そして何より重要な事は、1〜2回のテストで金属3Dプリンターは駄目だという判断をしない事です。機械加工やロストワックスとの比較ではなく、新たなデザイン、付加価値の創造に努める事だと思います。

今から更に金属3Dプリンターの動向から目が離せなくなりましたね!

SLM

 

注目を集める大型金属3Dプリンター

先日開催された「設計製造ソリューション展」でひときわ目立っていたのが「株式会社松浦機械製作所」のLUMEXAvance-60という600角の金属3Dプリンターです。

もちろんの弊社でも数人が見にいきましたが、人ごみがすごくて中々たどり付けない。それほどたくさんのお客様がLUMEXAvance-60の周りに群がりました。

弊社で使用する「EOS」もそうですが、今まで金属3Dプリンターでは造形範囲250角が殆どでした。ドイツのメーカーで一部大きな金属3Dプリンターをリリースしていましたが価格が高くとても変える金額ではありませんでした。

国産でこの大きさの金属3Dプリンターがリリースされたというのは非常にありがたいお話です。

すでに注目している企業様が多数いるようで、早速受注も始まったようです。造形の高さも高いので大きな物を造形するには非常にありがたい仕様になっています。

今度福井県までお邪魔して造形についての詳細を聞いてこようと思います。

その際、特に注目して聞いておきたい事は、1.造形チャンバーの酸素濃度を下げるまでの時間 2.造形物の歪みについて 3.レーザーが破損した場合の部品費用&交換費用 4.アルゴンガスの使用量 等です。

この4っは非常に重要な項目になりますので今後購入するかどうかの大きな指標となります。

金属3Dプリンターはランニングコストが非常にかかる設備なので、注意して聞いてこようと思います。

松浦機械製作所

金属3Dプリンターにトポロジー最適化設計の取り込み

最近コンセプト設計が流行になってきています。材料の削減や軽量化など様々なコンセプトの設計を考えていらっしゃる企業様が多く、弊社にもそのような依頼が来るようになりました。

そこで弊社でもトポロジー設計のソフトを置いてみようと思います。

そこに至までに随分時間がかかったのですが、トポロジー設計と金属3Dプリンターの相性は非常に良いです。剛性を変えずに軽量化した試作品をすぐに試す事が出来ますし、ラティス構造等も取り入れてみたいお客様も増えています。

もちろん基礎的構造シュミレーション機能も搭載しているので設計者様の意図が十分に考慮する事が出来ます。

設計自体は弊社ではしない事にしておりますが、軽量化案などをこのようなソフトを使用する事によって可能となります。

企業間の競争が増し、いかに短期間で開発できるかがますます重要になってきますので、新たな提案が出来るように弊社も追随して行きたいと思います。

導入は春頃の予定にしております。

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