金属3Dプリンターがおすすめの理由 精度?材料の自由度?種類ごとの特徴

3Dプリンターは、本来プロトタイプ(試作品)の製造を目的に使用されていました。しかし最近では、製造技術として導入される機会も増え、販売を目的に使用する方も増えつつあります。中でも金属3Dプリンターは、金属を造形でき、切削加工では実現ができない複雑な形状の造形物を製作する際は、作業時間やコストの削減にも効果的という面から高い注目を集めています。

さらに製造が中止された部品の生産もできるため、幅広い活躍が期待されているのです。ここでは、金属3Dプリンターの種類や特徴、おすすめの理由を見ていきましょう。

高精度?材料の自由度も高い?金属3Dプリンターの種類とその特徴を解説

人差し指を立てたビジネスマンと電球

金属3Dプリンターの代表的な方式は大きく分けて「パウダーベッド方式」、「メタルデポジション方式」、「熱溶解(FDM)方式」の3種類があります。

パウダーベッド方式

パウダーベッド方式とは、金属3Dプリンターの中でも最も主流な方式です。一層ごとに球形の金属粉末を敷き詰め、レーザーまたは電子ビームを照射して、溶かして固めながら造形していくのが特徴です。

従来の工法では実現できなかった複雑な加工の再現ができるというメリットがあります。その反面、造形範囲を大きくすることができない、金属3Dプリンター本体と材料が高価格というデメリットが挙げられます。

しかし最近では、複数のレーザー搭載やレーザーの出力を向上させ、造形範囲の拡張や造形時間の短縮に対応したモデルも登場しています。

メタルデポジション方式

メタルデポジション方式では、パウダー状の金属を吹き付けて、レーザー等の熱源で金属粉を溶かして積層していくことができ、既存の材料に対して付加造形ができるのが特徴です。

バーチカルテーブルを使用した場合は多方向からの造形が可能、金属粉の供給経路を切り替えて異種金属の造形が可能など、使い方次第でより自由な造形ができるのが魅力です。金属粉末の粒子径がパウダーベッド方式に比べ大きいため、比較的安価な材料を使うこともできます。

ただし、パウダーを吹き付けるため、20パーセント~40パーセントの材料が無駄になるというデメリットも挙げられます。

熱溶解(FDM)方式

熱溶解(FDM)方式は熱溶解積層方式3Dプリンターと同じ積層方法で、金属粉末材料に接着樹脂(バインダー)をいれて造形を行います。金属を使用する場合、接着樹脂(バインダー)を抜く「脱脂」という工程と焼結工程となり、脱脂された造形品を焼結して完成となります。熱溶解(FDM)方式は設備価格が安いので購入しやすい反面、金属の密度が若干低いことと収縮率の高さがデメリットとして挙げられます。

株式会社エヌエスエスでは、高精度、高品質出力が可能なアメリカ製金属3Dプリンター「ACCUMETAL2.0」を取り扱っております。米国シリコンバレーのスタートアップ企業であるTYTUS3D社の製品です。従来の金属3Dプリンターに比べて、コスパの向上とランニングコストの軽減ができ、様々なマテリアルの出力が可能となっております。

金属3Dプリンターがおすすめの理由とは?

ビジネスマンの手のひらに浮かぶクエスチョンマーク

金属3Dプリンターをおすすめする最大の理由は、複雑な形状の造形物を再現することができるからです。従来の製造方法では再現できなかったユニークなデザインや組付け工程が必要だった形状を一体で造形でき、コストが削減できるのが金属3Dプリンターをおすすめする理由です。

例えば、航空機エンジンの設計は複雑で複数の部品を組付けしなければならないのですが、その燃料ノズルに使われたケースですと、20の金属部品すべてが一体化されていただけでなく、これまでの燃料ノズルに比べ25%の軽量化と4~5倍の耐久性を実現していたとのことです。

従来の工程ですと、複数部品を使って組付けをしなければなりませんが、金属3Dプリンターを使用すれば一体化することにより、工程の削減と軽量化ができ、低価格での製作が可能になります。

金属3Dプリンターならそれらを製造することができるため、部品購入のためのコスト削減や作業時間短縮にも効果的です。ただし、金属3Dプリンターを購入する際に気を付けなければならい点として、金属パウダーの種類(アルミ、銅、チタンなど)によってはパラメーターの設定が難しく、パラメーターが適切でないと造形品の密度低下や、造形の失敗が起きる為、メーカーによる技術サポートも重要になります。それぞれの3Dプリンターの特性を理解した上で用途に合わせて選択するのがおすすめです。

株式会社エヌエスエスの「ACCUMETAL2.0」は、高品質・高速性・安定性を実現しながらも、低コストでご購入いただけます。なるべく費用が抑えられて、コスパの良い金属3Dプリンターをお探しの方におすすめです。

金属3Dプリンターで生産効率をアップさせよう!

金属3Dプリンターは、作業時間の短縮やコスト削減に効果的です。生産ラインをオートメーション化させ、作業効率を上げたい現場におすすめです。株式会社エヌエスエスでは、TYTUS3D社の金属3Dプリンター「ACCUMETAL2.0」を販売しております。「ACCUMETAL2.0」はユーザー視点に立って開発を進められた、高精度かつ高品質な製品です。

金属3Dプリンター本来の機能をブラッシュアップする他、遠隔監視機能やAR(拡張現実)機能といった付属機能も搭載されています。金属3Dプリンターの購入を検討されている方は、お気軽にお問い合わせください。

金属3Dプリンターで生産効率アップを目指すなら株式会社エヌエスエスへ

会社名 株式会社エヌエスエス
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設立 2016年12月
資本金 900万円
事業内容 工作機械 検査装置販売 航空宇宙非破壊検査コンサルティング

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