金属3Dプリンターとは

パウダーベット方式の金属3Dプリンター
パウダーベット方式の金属3Dプリンター

金属3Dプリンターは、粉末積層造形機の事を指し、パウダーベット方式と、レーザメタルデポジション方式がある。パウダーベット方式では「SLM」(セレクティブレーザーメルティング)というレーザーを熱源とした方法と、EBM(ELECTRON BEAM MELTING)ビームを熱源とした2種類が存在している。その他にレーザーメタルディポジション方式という溶射型の金属3Dプリンターの普及が始まっている。 最近ではAM(アディティブマニュファクチャリング)という言い方をする事が多いですが、一般的には金属3Dプリンターという言葉で理解されている事が多い。

パウダーベット方式では、マルエージング鋼、ステンレス、インコネル、チタン、アルミニウム、コバルトクロムモリブデンなどの材質ができ、レーザーメタルディポジション方式では工具鋼や銅なども出来ると言われている。一般的に細かな再現性を求めるならパウダーベット方式。早さと大きさを求めるならばレーザーメタルディポジション方式を採用する。

 

ダイレクトメタルディポジション方式
ダイレクトメタルディポジション方式

金属3Dプリンターがあれば誰でも簡単に何でも作れると思われがちだが、その範囲は狭い。造形ルールなどがあり、それに当てはまらなければ造形不可となる場合がある。また金属3Dプリンターでの量産は出来ないため、少量多品種、または一品一様生産に用いられ、その多くは試作開発品が占める。しかし、3次元水管を配置した金型への応用などにも用いられ、成形サイクルタイムの向上や品質向上の為の新たな工法としても注目を集めている。

SLM金属3Dプリンターを徹底分析?

このところ勢いがある愛知産業様が販売する「SLM」の金属3Dプリンターが気になり早速品川まで見に行きました。

率直な意見からすると、「EOS」も「SLM」も大きな違いはありませんでした。むしろ共通点がたくさんあります。

例えばレーザーは全く同じもの。ベースプレート上に造形する事も、レイヤリングシステムも大きく変わりません。大きく異なるところは造形範囲が少し大きい事。そしてパラメーター設定が自由にできる事です。

あとはレーザーが複数搭載可能なので造形スピードが格段に上がります。が・・・もちろん3Dプリンターの価格も相当なものになります。2台買ったと思えば安いのですが。。

今回色々な情報を交換させて頂きましたが結論から言うと、「EOS」も「SLM」もその他のメーカーも金属3Dプリンターとしては大きく変わらないという事です。

一番重要なのは、それを使う私たちにあるという事です。どの3Dプリンターもレーザー焼結法を使っている以上熱が発生し残留応力になります。

どれだけ失敗をしてどんなノウハウを積み重ねるかがこの設備の一番の肝だということを「SLM」の設備を通じて再確認する事が出来ました。

しかし、金属3Dプリンターにはそれぞれコンセプトがある事も重要な事実です。何をしたいのか・・・どうしていきたいのかによって向き不向きがあるので、それらを見据えた上で設備の検討をして行くべきなのでしょう。

金属3Dプリンターは「EOS」が飛び抜けていい訳でもないし、「SLM」が飛び抜けているわけでもないという事がよ〜くわかりました。

しかし、日本とドイツの金属造形技術には格段の差があります。それはノウハウという目に見えない壁。積み重ねた年月のみが勝ち得る技術だと思いますし、それに向かう精神力がなければ続けて行けないと思う次第です。

SLM

 

金属3Dプリンターのシェア分布

2013年から金属3Dプリンターブームが最高潮に達し色々なメーカーから金属3Dプリンターがリリースされました。もちろん日本も含めてです。

そんな金属3Dプリンターのどのメーカーが支持されているかの表があります。

スクリーンショット 2015-09-21 09.59.09最近日本に入り始めた「SLM」ってまだまだシェアが低い事がわかります。

また3DSystemが買収した「Phenix」もそれほどシェアーを持っていませんでした。

どのメーカーの金属3Dプリンターもいい所と悪いところがありますし、何をやりたいかによって向き不向きがあるので一概にこのシェアを鵜呑みにする事は出来ませんが、圧倒的にEOSの支持率が高いです。

その1つの理由にパラメーター開発をしなくても良い標準パラメーターと言われるものがあるからだと思います。

もし、私たちがパラメーターを自分で開発しなさいと言われたら・・・・正直無理です。。。。

EOS以外の金属3Dプリンターはオープンパラメーターなので自社で開発する事ができる使用になっています。汎用性が高く新たな材料の開発には向いていますが、それには莫大な時間とコストがかかります。

実験装置ではなく、生産設備と考えるならEOS と支持されたのかもしれませんね。

今後日本の金属3Dプリンターがどのように開発され、どのようなニーズに応えて行けるかわかりませんが、ヨーロッパ勢に勝てる金属3Dプリンターの開発が急がれますね。

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