金属の誤解：金属粉末床式3Dプリントの現実

2025年10月28日 | 読了時間：9分

製造業に関わる時間が少しでもあれば、デスクの下に貼りついたガムのように、誤解や誤った認識が根強く残ることをご存知でしょう。金属3Dプリンティングの世界、特にレーザー粉末床溶融（LPBF）Direct Metal （DMLS）としても知られる技術——に関して、この傾向は顕著です。 こうした誤解を解消するため、ピーター・ゼリンスキー氏と提携し、「金属の誤解を解く」動画シリーズを制作しました。現代の金属積層造形の現実を明らかにし、同時に時代遅れの概念をいくつか葬り去ることを目指しています。

なぜわざわざ神話を打ち破るのか？

AM技術は急速に進化することもあるが、世間の認識はしばしば遅れて追いつく。多くのメーカーは今なお、金属3Dプリントを初期の制約――限られた材料、再現性の疑問、「低速」、気孔率への懸念――というレンズを通して見ている。長年抱かれてきた認識には一理あったかもしれないが、ここで2025年頃の金属AM技術について考えてみよう。

1. 再現性：はい、お任せください

私たちが最初に解明した誤解は、LPBFでは再現性のある結果が得られないという考え方です。結論から言うと、それは可能であり、実際に実現されています。重要なのは、再現性が単なるプリンターの問題ではなく、プロセス全体の連鎖に関わる点です。印刷中の熱履歴管理から適切な熱処理の確保、さらには輸送（そう、輸送です！）といった細部への配慮に至るまで、あらゆる工程が鍵となります。 各工程が重要であり、測定・管理が可能です。鋳造や鍛造と同様の厳格な管理をAMに適用すれば、LPBFが信頼できるトルクレンチ並みの精度を発揮することがわかるでしょう。

2. スピード：競争ではない、ワークフロー革命である

金属3Dプリントは遅いのか？ 純粋に造形時間だけを比較するなら、そうかもしれません。しかしそれは、リレー競技を最初のランナーだけで評価するようなものです。LPBF技術は金型を不要にし、組立工程を削減または排除し、数ヶ月かかる調達プロセスを数日単位に短縮します。 さらに、マルチレーザーシステムや厚層化といった技術革新により、造形速度はかつてない速さを実現しています。真のメリットは？ 単なる時間短縮ではなく、ワークフロー全体の効率化にあるのです。

3. 気孔率と密度：大騒ぎの（ほぼ）無意味さ

金属AM部品の気孔率に関する疑問は、EOSがEOSINT M 250プリンターを初めて商品化して以来、金属3Dプリントの評判を悩ませてきた。しかし現実には、今日の厳密に制御されたプロセスでは、LPBF部品はほぼ完全な密度を実現している。実際、我々は鋳造品や鍛造品よりも金属AM部品を厳しく検査することが多い。 議論の焦点は「気孔は存在するのか？」から「気孔はどの位置にあり、私の用途にとって問題となるのか？」へと移行すべきです。DMLS部品で遭遇するほとんどのケースにおいて、全体的な気孔率は大きな懸念事項ではありません。

4. 測定と認定：基準を引き上げ、課題に挑む

積層造形がより高い基準で評価されていると思うなら、その通りです。 LPBFにおける資格認定と測定は厳格であり、時に過剰とも言えるほどです。しかしこれは良いことです。明確な要件を定義し、高度なプロセス監視を活用することで、全ての部品が期待値を満たすか上回ることを保証します。確かに、必要以上に測定する場合もありますが、後悔するよりは安全策を取った方が良いと思いませんか？データが蓄積されるにつれ、時間の経過と共にこの負担は軽減されることをお約束します。

5. 素材選定：黄金のルネサンスへようこそ

LPBFが限られた数種類の合金にしか適用できないという神話は、ダイヤルアップモデム同様に時代遅れだ。今日では数十種類の認定材料が利用可能であり、さらに新たな材料が絶えず開発されている。航空宇宙グレードのアルミニウムから海洋用合金まで、その可能性は急速に拡大している。積層造形技術は単に追随しているだけでなく、新素材開発を加速させ、材料革新の新たな時代を牽引している。

まとめ：未来は今ここにある

金属積層造形（AM）は比較的新しい技術でありながら、短期間で研究開発・試作・生産の主要ツールとしての地位を確立してきました。しかしその過程で、初期の認識や誤解が一部残っています。懐疑的な見方は自然ですが、金属AMは課題に挑み続けており、古い神話をいくつか払拭する時が来ています。 ベテラン技術者であれ、可能性に好奇心を持つ者であれ、「金属AMの誤解を解く」シリーズをご覧いただきたい。おそらく最大の誤解は、積層造形が依然として「未来の製造技術」だということだと気づくでしょう。AMは既に現実のものとなり、世界有数の大手ブランドにおける先進製造において不可欠な役割を果たしています。 好奇心を持ち続け、懐疑的であり続け、現状に疑問を持ち続けること。結局のところ、進歩とはそうして生まれるのです。

ご質問がある場合、または貴社組織内で金属積層造形（AM）をどのように活用できるかご検討されたい場合は、お気軽にお問い合わせください。当社の専門家がサポートいたします。アンキット・サハラン（Ankit Saharan）に直接ご連絡いただくことも可能です。メールアドレス： ウェブサイト： ankit.saharan@eos-na.comまたはLinkedIn経由でお問い合わせください。