金属3Dプリンター（金属積層造形）サービス
金属3Dプリンター（金属積層造形）サービス
金属積層造形とは、金属粉末や金属ワイヤーを材料にして、レーザーや電子ビームなどの高エネルギー熱源で金属を局所的に溶かし、これを繰り返し一層ずつ積み重ねることで立体物を造る造形方法です。造形に使用する設備は、一般的に「金属3Dプリンター」と呼ばれています。
金属の削り出しと比較して、難削材における加工工数の低減が可能です。また、鋳造とは異なり鋳型を必要としないため、少量生産や試作開発における低コストかつ短納期での製作を実現します。さらに、従来工法では困難であった複雑形状の造形や、強度と軽量化を両立した微細構造設計も可能であり、高い設計自由度を活かした柔軟なものづくりを実現します。
※トポロジー最適化や※ラティス構造により、強度を維持した状態での軽量化が可能
従来は別部品として設計・組立していた複数部品を、一体構造として造形することが可能となり、接合部の削減による信頼性向上や、部品点数削減による組立工数の削減、設計自由度の向上を実現
内部流路や格子構造の造形による性能向上を実現
型レスで、小ロット品の製作期間の短縮・コスト削減が可能
用途に応じて最適化されたニアネットシェイプ造形により、材料ロス削減と加工時間短縮が可能
トポロジー最適化とは、荷重条件や使用環境をもとに、必要な強度を保ちながら不要な部分を削ぎ落とし、最適な形状を導き出す設計手法です。
金属積層造形と組み合わせることで、従来工法では製作が難しかった軽量かつ高強度な構造を実現し、性能向上や材料使用量の削減に貢献します。
ラティス構造とは、枝状に分岐した格子が周期的に並んだ立体形状のことを指します。この構造の特徴としては、外形の形状や強度を維持しながら中身を空洞化し、軽量化が図れることが挙げられます。金属積層造形の設計自由度を活かした、高機能・高付加価値な構造です。
中央可鍛工業では、粉末床溶融結合方式（PBF）でのご相談を受け付けております。
PBFは金属積層造形の代表的な方式の一つで、造形エリアに金属粉末を薄く均一に敷き、レーザーや電子ビームで選択的に溶融・凝固させ、この作業を繰り返すことで立体物を造形していきます。一般的に、レーザーを熱源とする方式をSLM（Selective Laser Melting）、電子ビームを熱源とする方式をEBM（Electron Beam Melting）と呼びます。
PBFの主なメリットには下記のようなものがあります。
当社では、ニコンSLMソリューションズ社製の金属3Dプリンター「SLM280」を保有しており、SLM（Selective Laser Melting）方式での造形を行っております。
| 機種名 | SLMソリューションズ SLM280 |
|---|---|
| 造形範囲(mm) | 280W × 280L × 365H |
| 積層厚さ | 20 - 75μm |
| 表面粗さ | Ra10前後 |
| レーザー出力 | 700W × 2 |
SLM280│ニコンSLMソリューションズ社
高度なラティス構造やトポロジー最適化など従来のCADでは困難な複雑形状を設計可能にする3Dプリンター向けのツール
データ修復やサポート設計、配置最適化などを行い、3Dプリント用のビルドデータを作成するソフトウェア
形状設計、シミュレーション
配置、サポート設計
歪み取り、材質調整
サポート除去、ショットブラスト
素材や機械的性質の評価、寸法・内欠など（ご要望に応じて要相談）
5軸をはじめとした各種マシニングセンタによる切削加工
寸法・面粗度測定など（ご要望に応じて要相談）
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