AMメタル・エコシステム
拡大。自動化。産業化。
データ準備から完成品まで
産業用金属積層造形は、単なる3Dプリンターと金属粉末だけにとどまりません。ソフトウェアやデータ準備、材料、粉末の取り扱い、造形プロセス、自動化、除粉、後処理に至るまで、一連のプロセスチェーンが連携している必要があります。
金属AMのエコシステム全体を探求し、各工程が、信頼性が高く、再現性があり、拡張性のある積層造形生産にどのように寄与しているかを確認してください。
ソフトウェアおよびデータの前処理
素材
パウダーハンドリング
ビルドプロセス
自動化とジョブの処理
デパウダリング
後処理
1. ソフトウェアおよびデータの準備
あなたのデザインを、量産可能な金属AM造形案件に変えましょう。
データ準備は、部品の設計と実際の金属3Dプリントプロセスを結びつけるものです。用途やワークフローに応じて、これには部品の配置、サポートの生成、ネスト、スライシング、および対象のAMシステムに向けたビルドジョブの準備などが含まれます。
連続的な積層造形においては、造形準備は個々のプリントの準備にとどまりません。連携されたソフトウェアワークフローにより、製造業者は再現性の高いジョブを作成し、造形プラットフォームの利用率を最適化し、設計から製造へと生産データを効率的に連携させることができます。
3 粉体処理
金属粉末を安全かつ効率的、そして一貫して管理する
金属粉末は、供給や前処理から搬送、回収、再利用に至るまで、積層造形プロセスの複数の段階を経て処理されます。効率的な粉末処理戦略により、安定した材料の流れを維持しつつ、手作業による介入や作業員と金属粉末との接触を減らすことができます。
生産規模が拡大するにつれ、自動化された閉ループ式の粉末処理システムにより、これらの個々の工程をより効率的なワークフローとして統合することが可能となり、メーカーは材料の利用率、生産性、および業務効率の向上を図ることができます。
パートナー紹介：フォルクマン
「Volkmann 自動粉末処理ソリューション – EOS エディション」は、造形前後の主要な粉末管理工程を連携させ、金属3Dプリンティングの生産プロセスをより一層自動化するものです。
4. 金属造形プロセス
複雑な金属部品を層ごとに成形する
レーザー粉末床溶融法（LPBF）では、金属粉末の薄い層が造形プラットフォーム上に敷き詰められ、デジタル造形データに基づいて1つまたは複数のレーザーによって選択的に溶融されます。その後、プラットフォームが下降し、新たな粉末層が敷き詰められ、部品が完成するまでこの工程が繰り返されます。
レーザー出力、スキャン方式、積層厚さなどのパラメータは、特定の材料、システム、および用途に合わせて最適化されます。これらの要素の相互作用は、材料特性、寸法精度、および部品品質の再現性を確保する上で極めて重要です。
5 自動化とジョブの処理
個々のビルドジョブを連携させ、拡張性の高いAM生産を実現する
金属積層造形の産業化には、造形速度の向上だけでは不十分です。個々の造形作業の合間に行われる作業――システムのセットアップやジョブの切り替えから、材料や部品の取り扱いに至るまで――は、全体的な生産性に大きな影響を与える可能性があります。
自動化と効率的なジョブ処理により、手作業による介入や非生産的な時間を削減できるだけでなく、個々の生産工程をより連続的なワークフローとして結びつけることができます。これにより、製造業者は機械の稼働率を向上させ、個別のAMシステムから拡張性の高い生産環境へと移行することが可能になります。
パートナー紹介：グレンツェバッハ
Grenzebach社のデュアルセットアップステーション「EOSエディション」は、ビルドジョブの自動切り替えに対応しており、ビルド間の非生産的な待ち時間を短縮するのに役立ちます。
6 パウダー除去
造形完了後、余分な金属粉末を安全かつ効率的に除去する
造形が完了したら、部品を次の後処理工程に進める前に、余分な金属粉末を取り除く必要があります。形状や生産環境に応じて、大量の浮遊粉末に加え、内部の通路や空洞、その他の手の届きにくい箇所に残った粉末を取り除く作業も含まれます。
したがって、除粉ワークフローは、粗除粉から自動化された微細除粉まで幅広く対応可能であり、手作業の負担を軽減するとともに、次の製造工程に向けた部品の準備を支援します。
パートナー紹介：Solukon
Solukonのソリューションは、特に複雑な部品や内部形状において、自動化された微粉砕工程を産業用金属AMのワークフローにどのように組み込むことができるかを実証しています。
7 後処理
印刷された金属部品を、そのまま使用可能なコンポーネントに仕上げます。
後処理とは、印刷された金属部品を、実用可能な部品へと仕上げる工程です。後処理は、金属積層造形ワークフローにおいて不可欠な工程です。印刷および脱粉工程の後、最終用途に必要な機械的特性、寸法精度、表面品質、外観を実現するために、追加の工程が必要となる場合があります。
材料、部品の形状、用途に応じて、後処理には熱処理、部品およびサポートの取り外し、機械加工、ショットピーニング、バレル仕上げなどが含まれます。AMワークフローの初期段階で、これらのプロセスを適切に組み合わせ、計画しておくことで、製造業者は完成した積層体から完成部品へと効率的に移行することができます。
