アディティブ・マニュファクチャリングとは?
3Dプリンティング技術による積層造形による製造方法のこと。付加製造、アディティブ製造、AMとも呼ばれます。
アディティブ・マニュファクチャリングは、3Dモデルデータを基に、材料を結合して造形物を作る加工法で、従来の材料を切削する除去加工および成形加工とは対照的な方法とされています。
アディティブ・マニュファクチャリングの特徴
[自由形状]
従来の工法では実現できなかった複雑で自由な形状を作ることができます。
自由形状
[少量多品種]
一品ものの製造が得意で、開発のリードタイム短縮につながる。金型がいらないというだけではなく、形状の微妙にことなる多品種をベースプレート上に大量に並べてすべて試験でき、大幅に開発費と開発時間を短くした例もあります。
[高機能化]
生体適合性、内部冷却水管など現状の設計ではなく、部品に今までにない機能を付加した設計が可能に。
その反面、現在ある部品をそのままの設計で作ることにはあまり利点はありません。
内部冷却効率化
[軽量化]
剛性をそのままに、中空、ラティス、ハニカム構造で軽量化が可能です。
ラティス構造
[一体化]
アッセンブリを廃止、耐久性の向上、サプライチェーン短縮が可能です。
自由形状
内部冷却効率化
ラティス構造
金属3Dプリンターの主な造形方式
金属3Dプリンターの造形方式にはさまざまなタイプがありますが、代表的なものの特徴をご紹介します。
方式 | メリット | デメリット | |
パウダーベッド方式 | 金属粉末を敷き詰めたところにレーザービームや電子ビームを照射し、造形部分の金属のみを溶かして固めていく | 造形精度が高い | 造形に時間がかかる 金属粉末の除去が必要 |
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デポジション方式 (指向性エネルギー堆積法) | 金属粉末の噴射とレーザービームの照射を同時に行い、造形部分に溶けた金属を積層、凝固させていく | 比較的造形スピードが速い 金属粉末の除去が不要 | 形状に制限があり、精度が劣る |
FDM方式 | バインダー(熱可塑性樹脂材料)と金属を混ぜた粉末をノズルから押し出し積層する。元々は樹脂3Dプリンターで用いられていた方法 | 導入コストが低い | 脱脂、焼結の工程が必要 造形精度が劣る |
バインダージェット方式 | 金属粉末を敷き詰めたところに液体のバインダーを噴射し、金属粉末を固めていく | 造形スピードが速い サポート材が不要 | 脱脂、焼結の工程が必要 造形寸法精度が劣る |