樹脂の３Dプリンターはだいぶ前から一般的になってきましたが、金属で出力できる３Dプリンターがあるのをご存知ですか？？
どんな金属でも出来る訳ではありませんが、しっかり金属として形状が出来上がってきます。
金属粉末積層装置というのが本来の名前ですが「３Dプリンター」のという言葉の方が世の中に馴染みがあるので敢えて金属３Dプリンターと呼んでいます。 “金属を出力できる３Dプリンターもう知ってますよね？” 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。
複雑困難な金属３Dプリンター造形
複雑困難な造形が増え始めてきています。
複雑困難な造形ってどんなもの？？と思うでしょうがこればかりは造形をしている方にしかわからない事になります。
今回色々と難しいのは中空形状になります。以前からサポート材の難しさや造形姿勢などの考え方等お伝えしてきましたが、今苦しんでいるのはどのような造形姿勢をとってもサポート材を付けなくてはならない事です。
中空形状にサポート材を付けてしまうと後から取ることが出来なくなるので付けられませんが、付けないと崩れてします。
さて・・このような場合どうすれば良いのか・・毎日議論が続きます。
このような難しい形状は特別な物ではありません。むしろその方が多いのかもしれません。
これらをクリアするには多くの議論とチャレンジをしなければなりません。しかし、これらをクリアしていければ更にノウハウが高まり他社では真似できない独自の技術として積み重ねられるのです。
金属３Dプリンター造形ではこのように敢えてチャレンジする事が大事になってくるのだと実感します。
出来ない理由を並べる前に、出来るように考える。
少しずつしか進まない事ですがチャレンジを辞めない企業でありたいと思います。
金属積層造形技術の最前線
弊社では金属積層造形受託サービスが生業となっていますので、毎日が最前線と言えます。
毎回違う形状を造形するので、出来るのか出来ないのかの判断やサポート材の付け方、熱歪みの問題と戦っています。
もちろん、それはノウハウとなり弊社の力になっていくものですが、お客様の満足できる製品を作るにはまだ至っていないと思っています。
本来、金属積層造形技術を用いて複雑な形状を作ったり、３次元水管金型のような空間をつくったりしますが造形後の寸法精度や面粗度は望まれているものとはほど遠いものとなっています。弊社では「EOS」社の「EOSINT M280」「EOSINT M290」を使用していますが、「3D System」社の「PROX 300」という細かな積層ピッチをもってしても同じ事なのです。
では金属積層造形をどのような活用をしたらいいのでしょうか？？？
欧米を例にとってみますと、医療、航空機のような多品種少量生産には金属積層造形技術が多く使用されるようになってきました。ベルギーではマテリアライズがそのビジネスモデルを成功へと導かれました。またGEも飛行機のエンジンの部品を作り始めました。このように多品種少量生産には金属積層造形技術は向いています。
しかし、ここで注意しなくては行けない事があります。それが・・「設計」です。
欧米では金属積層造形技術を活かす為の設計を勉強しそれを盛り込んだ上で部品を造形します。せっかく金属積層造形をするのに今までと同じ設計では部品を組み合わせたり、では意味がないので一体化や「トポロジー最適化」なども施し、軽量で同強度のものを作り上げています。
弊社お客様の最前線ではまだそのような動きはなく・・いま現状のものを早く作る。という手法に特化しております。
そうなると付加価値は「納期」しか無くなってしまいます。もっと大きな不付加価値を作り上げるには最適設計をする必要があります。
弊社では2013年が日本での金属積層造形元年と位置づけていますが（勝手に・・）、多くの講演やセミナーを開催し日本でも金属積層造形技術が正しく認識され、より高付加価値の製品が生み出されるように願っています。
