多品種少量生産、短納期・金属試作加工なら |株式会社J・3D

愛知県名古屋市港区油屋町1丁目30番地
052-389-1901
事業内容 金属3Dプリンターの選び方
How to choose a metal 3D printer
リバースエンジニアリング

金属3Dプリンターは色々な国、そして色々な方式で発売されております。どのメーカー、どの方式を選ぶかによってできることが違っていたり、使いやすかったり、使いにくかったりします。

目で確認することが1番大事な事ではありますが、その前に必要な情報があるかと思います。

金属3Dプリンターが注目される昨今、正しい情報を得ることと、どこに注目すべきかを知っている方がよいと思います。

ここでは、様々な金属3Dプリンターの特徴をご紹介したいと思います。

リバースエンジニアリング

1989年、ドイツのミュンヘンにDr.Hans J Langerにより設立されました。精度、スピード、品質、コストの最善のバランスを追求した製品開発、製造機器としての3Dプリンターを追い求めるその姿勢は、十分時間をかけて検証した上で新製品や新機能をリリースしますので、安心して使える金属3Dプリンターとして定評があります。

1993年にEOS社とNTTデータエンジニアリングシステムズと販売代理店契約を結び、日本国内で160台以上の装置が導入されております。

ラインナップはM100、M100 Dentalの小型機と、M290という中型機、そしてM400、M400-4という大型機になっています。パラメーターはブラックボックスになっていますが、リリースされた金属に対し最適なパラメーターを提供していただけるため初心者でも金属を溶融することが可能です。またパラメーターをオープンにするエディッターを購入することにより、パラメーター開発もできます。また、カメラによる造形状況の監視やレーザーパワーモニタ、およびレポート出力により品質管理用データの提出が可能になっています。

NTTデーターエンジニアリングシステムズではEOSのコンサルティング部門「Additive Minds」を立ち上げユーザーの製造プロセスや要求品質に応じたAMの適応方法の提案と、品質管理体制の確立の支援を行っている。

海外製品の保守点検には非常に懸念がありますが、NDESでは20年以上の実績を持っており、その点についても安心である。

世界一のシェアを持つのは設備の信頼性も、サービスの体制にもあるのかもしれない。

リバースエンジニアリング

コンセプトレーザーは2000年設立されました。2016年にGEに買収され2019年には日本で三菱商事テクノス株式会社と業務提携を開始し、日本における総代理店になるニュースが流れました。
本社はドイツ・リヒテンフェルスにありますが、工場も増設し急成長している会社です。

現在コンセプトレーザーは、GEアジテーションテクノロジーセンター(ATC)と共に、GEの3Dプリントジェットエンジンの部品など、航空宇宙や自動車などの産業を進歩させる新しい造技術の開発に協力しています。

金属3DプリンターのラインナップはMlab cusing / Mlab cusing R、Mlab cusing 200Rという研究開発用途で使い勝手の良い小さめのサイズのから、M1 cusing、M2 cusing / M2 cusing Multilaserの中型サイズ、そして世界最大の粉末積層造形機X LINE 2000Rがあります。

パラメーターはフルオープンになっておりますので、材料開発、パラメーター開発が思う存分楽しめる機種になっています。また段取りもしやすい機種だと認識しています。

レーザーの当て方に特徴があり、造形品は格子模様になります。

日本での導入も昨今進んでおります。

リバースエンジニアリング

SLMソリューションズ社は、1863年に創業され、1957年より、ドイツリューベックに本社を置き、レーザ粉末焼結積層造形(SLM)方式を自社で開発製造販売し全世界に向けて出荷しています。

日本では愛知産業株式会社が総代理店をしています。

SLMの特徴はメルトプールの状況を可視化し溶融部で生成される熱照射のデータを記録、造形プロセスパラメータの開発のための検証が可能だったり、安全性の担保が必要な部品造形プロセスでは異常に繋がる変則的な溶解の解析データとして活用できたり、レーザー出力の設定値と実測値を連続的に計測し、品質管理記録もとることが出来ます。また、パウダーの一層毎に品質を検証し記録するシステム。パウダーベッドの状態を監視し造形時の造形を記録し、造形物の変形による装置損傷を防ぐ事が可能。コーティング上の起こりうる異状を検出します。

量産に向けたバリデーション、エビデンスが可能な金属3Dプリンターとなっています。

ラインナップはSLM125という研究開発用および小部品造形用、SLM280、SLM280 PSという中型機、SLM500、SLM800という大型機があります。SLM125以外はマルチレーザーが搭載できますので造形効率も非常に高いものをもっています。

しかし、上級者向けという表現が正しいのかわかりませんが、ある程度パラメーターの知識を持ってから使う方が良いとされています。その理由は「各種金属材料に適したパラメータをユーザにて設定することが可能です。」と記載されているところです。パラメーターはフルオープンですのでユーザーにてパラメーターを作成し使いますので、同じ設備を持っていてもその会社ごとに冶金特性が変わる可能性が高いですから、企業間での融通は難しいかもしれません。

リバースエンジニアリング

3D Systems社は2013年フランスの3DプリンターメーカーPhenix Systems社の買収。また2014年にはベルギーのLayerWise社を買収した。また、2015年ボットオブジェクトとシマトロンを買収。数年で50社以上を買収。

たくさんの企業を買収して販売をしているのでコンセプトはバラバラになっています。代理店も点在しており、どこで購入するかによって若干サービスや保守が異なる場合があります。

金属3DプリンターのラインナップはPRO XシリーズとDMPシリーズとなっており、やりたいことによって機種も大きさも変わってくるのでぜひラインナップの確認はしてほしい。ラインナップはこちら→https://ja.3dsystems.com/3d-printers#metal-3d-printers

3D Systemsではあらゆる3Dプリンターの取り扱い、ソフトウエアやアプリケーションの販売などをされておりますので、あらゆる提案をしていただけるので、初めての人には非常に満足できるはずです。

PRO Xシリーズでは試作部品を作ることは長けているが、金型を作るのには不向き。しかし、再現性や表面品質、エッジ品質については他社、他機種を圧倒しています。

DMPシリーズではクラス最高の酸素濃度を実現、酸化を防ぐ真空チャンバのコンセプトは非常に嬉しい仕様です。

リバースエンジニアリング

TRUMPFは1923年に機械工場として創設され、工作機械、レーザ、エレクトロニクスの分野で世界をリードする企業です。皆様も知っての通りレーザーの技術は評価され、1970年代から自社開発、製造するレーザ発振器メーカーとして世界で知られています。

そのTRUNPFが満を持して2016年に金属3Dプリンターをリリースしました。

TruPrint 1000は小型の試作品や実際の製品を造形します。200wマルチレーザをオプション装備することで生産性も非常に高く、また、レーザースポット系が55μmと非常に小さく、積層ピッチも10μmから設定できるので造形品質も非常に良い。TruPrint 3000は工業用部品、粉末マネジメントが備わった汎用中型機械であり、3Dプリントによる複雑な金属部品のフレキシブルな大量生産に適しています。

日本にはまだ多くは入っていませんが、造形品質からみればトップクラスなので今後導入される可能性が非常に高い金属3Dプリンターです。

造形ステージは円形になっているのが特徴で、金属粉末の交換も容易にできるように工夫され、人が金属粉末に触れる時間を最小限にしています。

リバースエンジニアリング

レニショーは 1973 年に、現在の Executive Chairman の David McMurtry と Deputy Chairman の John Deer によって設立されました。
日本ではタッチプローブや三次元測定機などでよく名前を聞きます。

日本では造形サービスも行っていないですが、イギリスの方ではレース部品など手広くやっているそうです。

以前、イギリスをリードする自転車メーカーと協力して、世界で初めて 金属3Dプリンターにより金属製の自転車フレームをジェネレイティブデザインで生成し製作していました。

詳しい情報は中々入手できないですが、AM250、AM400、AM500M、AM500Qといったラインナップがあり、レーザー出力400W、レーザースポット系は70μmだそうです。そのスペックからすると造形品質は他メーカーと比べても上位の方にあると推察できます。

自動化された金属粉末処理を特色にし、一貫したプロセスを可能にした無駄のない処理は、オペレータ接触時間を減らし、システムの安全性を高水準に確保しています。

金属粉末はLPWを使用しているように見受けられます。

リバースエンジニアリング

O.R. Laser technology GmbH は1997年に設立された会社です。主に溶接技術を中心として発展してきました。

OR Laserの大きな特徴は価格になります。金属3Dプリンタの導入課題であった高額な導入コストを大きく削減した小型の金属3Dプリンターです。

これまでの金属3Dプリンタ1台の金額で、複数台の導入ができてしまうほど安価な金属3Dプリンターなので、導入ハードルがかなり下がっています。

回転式のリコートシステムにより往復運動を無くしたことにより、粉末を敷き詰める工程が大幅に短縮。またレーザースポット系も40μmと小さく、細かな再現性に関しても素晴らしいものがあります。

市場で注目されている金属プリントを始めたくても、多額な投資コストが課題となっていましたが、OR Laserによってその考え方を一新できます。

独自のソフトウエアを搭載しており、使い勝手も非常に良さそうです。システムクリエイト様が代理店で販売されています。

リバースエンジニアリング

Arcamは1997年に設立され、累積出荷台数 360台以上を誇っているが2016年にGEに買収された。

Arcam社は電子ビームを用いたPowder BedFusion方式の金属3Dプリンターを開発・販売する唯一の企業であり、その注目度は高い。

Arcamの金属3Dプリンターは真空プロセスで造形するため、不純物が入ることなく高品質で優れた特性を持つ金属を生み出します。また、予熱工程によりチャンバーの温度を高く保つので残留応力が発生しにくい。よってサポート材も少なくて済むなどメリットが多い。

一方で高温に保つことにより金属粉末が仮焼結してしまうので、後処理で問題になる場合があるが、チタン造形に関しては他社の設備ではできない大きさの部品を造形できるので、航空宇宙産業ではこの金属3Dプリンターを保有することが多い。また電子ビームを採用したことにより造形速度もレーザーの比ではない。一長一短があるが、優れた金属3Dプリンターであることには違いない。

Q10plus、A2X、Q20plus、Spectra Hと機種もラインナップされており、代理店は株式会社エイチ・ティー・エルになります。

業界では電子ビームとレーザー両方を保有することが望ましいと考えられている。

リバースエンジニアリング

日本の工作機械をけん引するDMG森精機からも粉末積層造形の金属3Dプリンターが販売されております。ドイツのREALIZERの株式を50.1%取得して子会社化したことによりこの分野に参入し「LASERTEC 30 SLM」をリリース。その後改良を加え「LASERTEC 30 SLM 2nd Generation」をリリースしています。展示会などでご覧になられた方も多いかと思います。

造形範囲は海外のものより少し大きく300 × 300 × 300 mm。20~100 μmの積層厚さにより、高精度な3D部品造形を実現します。

例えば工具が届かず、切削が難しい小物部品の精密な造形が可能で、主に多品種少量部品や複雑形状部品に適しています。

また、パウダー供給とパウダー回収機構をカートリッジ内におさめた材料粉末調整システムを搭載しておりますので、簡単にパウダーを交換することができるのが特徴です。

展示会で見た限りで言いますと、金属粉の敷き詰め方なども特徴的で、また日本の工作機械という事もあってメンテナンスの安心感も感じます。

レーザー出力も400~1000Wありますので、やりたいことによって選ぶことが可能です。

リバースエンジニアリング

日本の金属3Dプリンターのパイオニア松浦機械工作所の「LUMEX Avance25」はあまりにも有名で各展示会で見ることが多いと思います。

特徴的なのは積層を何回かするとエンドミルによる「高速切削加工」で造形品の輪郭を切削してくれることです。造形が終わり取り出すときには切削加工品がでてくるイメージになるので、深彫金型などでは放電レスで作ることが可能です。

また、金属へのレーザ照射条件を変えることで、通気率を自在に制御することができ、成型工程でのガス抜きやベント機能を持つ金型を一体で造形できます。

2017年には「LUMEX Avance-60」をリリースし、大物試作部品も金属3Dプリンターでできるようになった。2カ月近くかかることもあったV8気筒のエンジンブロック製作を90時間台で造形した実例も紹介されている。

以前は金属粉末に工具を直接入れチッピングが問題になっていたが、新たな機能をつけることによりチッピングの回避もできるようになり、更に付加価値が高まった。

日本だけではなく、海外への輸出も堅調な金属3Dプリンターになっている。


リバースエンジニアリング


株式会社ソディックは1976年に横浜市緑区で設立された。創業以来、放電加工制御の研究、NC装置開発などにより加工精度を飛躍的に向上させ、世界中のものづくりに貢献している企業です。

金属3Dプリンターへの参入は2014年。株式会社OPMラボラトリーを傘下に入れパナソニック株式会社とともに3年間をかけて作った基本技術を手に入れ、精密金属3Dプリンタ「OPM250L」を投入した。

松浦機械工作所の「LUMEX」もOPMラボラトリーとパナソニック株式会社との共同開発した商品なので酷似している。

放電加工設備の実績で有名な会社なので、放電加工業などへの販売網は大きい。また、設備生産力もあるので設備の納期は若干短い。

注目すべき点は造形範囲。2016年に販売された「OPM350L」は造形範囲が350mm×350mm×350㎜に広がったところです。大型化、多様化するニーズに対応してくれたことは非常に嬉しい。

また、1台のレーザーを高速に制御することで、複数箇所を同時に造形可能なことだ!広い範囲を早く、正確に造形できる金属3Dプリンタです。

リバースエンジニアリング

ヤマザキマザックは日本の工作機械メーカーとしていち早く海外生産を開始し、海外にも複数の生産拠点を設け、工作機械メーカーの中で唯一グローバルな生産体制を確立した企業です。

2014年にハイブリッド複合加工機「INTEGREX i AM シリーズ」を発表し金属3Dプリンタに参入し、研究開発(R&D)部門などを中心に導入を進めてきました。

切削加工機と金属3Dプリンタの機能を併せ持つハイブリッド型の金属3Dプリンタ複合加工機で見本市などで注目を集めた。

積層方式はノズル先端から噴出する金属粉をファイバーレーザーの熱で母材ごと溶融、凝固させて積層する「LMD方式(レーザーメタルディポジション)」なので、スピードも速く、また材料を選ばない。5軸テーブルや旋盤で位置決めされどの角度からも積層出来るのが特徴です。

またLMD方式では、母材と異なる金属を強固に接合することも可能なので使い道は自由。新しい工法として確立する可能性を秘めている。

ラインナップも豊富で、粉末積層造形法ではできなかった大型化にも成功。航空宇宙分野での普及に期待が出来る。

リバースエンジニアリング

オークマ株式会社は1989年に「大隈麺機商会」を興し、製麺機の製造・販売を開始した企業です。今では工作機械のリーディングカンパニーとして、高精度・高剛性のNC旋盤・ マシニングセンタ・複合加工機から独自のCNC装置まで、幅広い製品を提供している。

金属3Dプリンタへの参入は2017年。「MU-6300V LASER EX」と「MULTUS U3000 LASER EX」の開発、リリースをしました。

大きな特徴はレーザーを用いた焼き入れ工程まで行えることでミーリング、旋削、研削加工に、焼入れ、金属積層造形までを移動させることなく究極のワンチャッキングマシンとなっていることです。

またレーザーは自社開発ではなく、レーザーの技術をもったTrunpf製を使うことにより、密度にもこだわっている。

またCNC制御装置OSPにより、精度が必要な時はスポット径を小さく、時にはスポット径を大きくという変更が行えるようにしたため、さまざまな形状の造形を効率よく精度高く作り出すことができる。

金型修正としてもユーザーに受け入れられたことから、海外での金型修正にも一役買いそうな金属3Dプリンタとなっている。






Contact_banner_
J・3Dについて J・3Dについて
3Dプリンターについて 3Dプリンタについて
設備概要 設備概要
適用事例 適用事例
工場見学 金属試作工場見学
パンフレット パンフレット