基礎からわかる
アディティブマニュファクチャリング ー 今こそAMの導⼊に挑戦するべき理由 ー

What is Additive Manufacturing? アディティブ
マニュファクチャリング(AM)とは?

アディティブマニュファクチャリングとは、素材となる金属を積層することで、さまざまな形状を作り出す加⼯⽅法です。「⾦属3Dプリント」や「⾦属積層造形」とも呼ばれています。
通常、⾦属を加⼯する場合は素材から削って加⼯する除去加工が主流ですが、近年はこの積層加⼯が注⽬を集めています。

Why Adopt the AM Technology? 今こそAMの導⼊に
挑戦するべき理由

1

市場規模が急成⻑している

さまざまな業界で積層造形技術による製品が注目されており、設備本体や材料粉末など、アディティブマニュファクチャリングに関する市場が非常に高い成長を続けています。今後も拡大が期待できます。

2

需要が高まる「多品種少量生産」に最も適した加工方法の1つ

少量生産ではAMのほうが安価

従来の加工方法では、ひとつのワークごとに治具や工具を整える必要があるため大量に生産することで1つあたりの単価が下がりますが、AM加工はこれらが不要になるため、単価は一定となります。

複雑設計では
AMのほうが向いている

従来の加工方法では、ワークの設計が複雑になると、高い加工技術が要求されたり段取り替え回数が増えたりとコストが高くなりますが、AM加工では、プログラムで描いたワークがそのまま造形できるため、形状の複雑さに左右されず一定の単価で生産できます。

軽量設計ではAMのほうが安価

従来の加工方法では、ワークを軽量化することで加工時間を要しコストが上がりますが、AM加工は軽量化するほど加工時間と材料費を低減でき、単価を下げることができます。

3

大手企業がAMの導入を加速させているため、AM指定の案件増加が予想される

航空宇宙

燃焼室
コンフォーマル冷却管を
内蔵した部品の製造

医療

⼈⼯関節
患者⼀⼈⼀⼈に合わせた
インプラントの製造

⾃動⾞

インペラ
量産時に使用する同じ材料を
用いた試作品の製造

AM Methods and Technologies AM方式と技術の紹介

ひとくちにアディティブマニュファクチャリングといっても、その⽅式はさまざまです。
ここでは、代表的なものとして、⾦属の粉末を用いる⽅式について紹介します。

  パウダーノズル方式
[DED(ダイレクトエナジーデポジション)方式]
パウダーベッド⽅式(SLM⽅式)
[PBF(パウダーベッドフュージョン)方式]
バインダージェット⽅式
 
  金属粉末をノズルで供給し
レーザで溶融させて積層
⾦属粉末を敷き詰めた台に
レーザを照射して積層
⾦属粉末を敷き詰めた台に
樹脂を投下して積層
メリット
  • ⽐較的⼤きなワークに対応できる
  • 既存のワークへの積層が可能
    (修理など)
  • 異なる素材を組み合わすことが可能
  • ⼩型の精密ワークに向いている
  • ⼀度に多数のワークが⽣産できる
  • 小型ワークに向いている
  • 積層時間が短い
  • ⼀度に多数のワークが⽣産できる
デメリット
  • ⽐較的設備サイズが⼤きくなりがち
  • CAMのプログラミングが必要
  • 粉末の⼊替えやメンテナンスに
    やや⼿間がかかる
  • ポストプロセスが多い
  • 技術的に未熟な部分がある
    (他の方式と比較して)
  • ワークの造形後、炉に入った後に
    大幅に縮む
ターゲット
  • ⼤型ワーク
  • ⾦型などの修理
  • ⼩型の複雑形状部品
  • 試作品

このほかにも、⾦属の粉末ではなく、ワイヤやシート、ペレットを基に加⼯する⽅式もあります。
次のページでは、このなかでも特に主流な⽅式の⼀つである、パウダーベッド⽅式(SLM⽅式)について解説します。

SLM⽅式を活⽤した⾦属積層造形の
利点