金属3D積層造形の造形方式

パウダーべッド方式(PBF：Powder Bed Fusion)

金属粉末を敷き詰め、造形する部分にレーザや電子ビームを照射し溶融・凝固させ積層させる方法です。複雑形状の高精度製品を造形するのに向いています。

金属積層造形においては最もよく利用されている方式で、航空宇宙分野では、ジェットエンジンの噴射ノズルやタービンブレード、ロケットのエンジン部品などへの適用が進むといわれています。

また、医療分野では、カスタムメイドが可能なためインプラントへの適用が進んでいます。さらには、自動車分野における試作品や小ロット部品、産業機器分野におけるタービンなどの部品への適用が進みつつあります。

※近畿大学次世代基盤技術研究所には、このパウダーベッド方式の金属3Dプリンタ(SLM Solutions社製SLM280HL)や、国家プロジェクトにおける要素技術研究機も設置されています。

イメージ

デポジション方式(DED：Direct Energy Deposition)

金属などの材料粉末とレーザまたは電子ビームを造形部分に同時に照射し、溶融・積層して造形する方法です。既存製品の補修や、比較的単純な形状で大型の造形品の製造に向いています。

デジタルステッピングドライバ

ジェットエンジンのブレードや種々な部品の補修に利用されています。また、ロケットエンジンの配管部品などへの適用も進められています。

最近では、溶接と同様にアーク放電を利用する方法も注目されています。

LMDとは…材料粉末とレーザーを同時照射するイメージ

LMDとは…任意の部分を溶融・積層させるイメージ

バインダージェッティング方式(Binder Jetting)

金属粉末などにバインダー(液体結合剤)を噴射して選択的に造形する方法です。現在は主に砂を材料としたものに利用されていますが、最近では金属粉末へも適用され始めています。

ギヤードクローズドループステッピングモーター

金属粉末射出成形(MIM)法のように成形体を成形した後、バインダーを除去し、焼結して造形体を作製します。

パウダーべッド方式やデポジション方式に比べ、密度は低くなりますが、微細形状の小型部品に向いています。

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