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積層造形

あらゆる形状の部品が製造可能であり、試作品、唯一品、少量生産、大量生産のどれにも対応可能な工法である積層造形ほど製造業の未来を形作る技術は他にはないと言っても過言ではありません。積層造形すなわちレーザ焼結・レーザ溶融では、材料に対する要件が極めて高い部品の製造、コーティング又は修理が可能です。旋盤加工やフライス加工などの従来の切削による製造方法とは異なり、積層造形ではデザインが製造での決定的な要素であるため、この製造方法は「Design for Additive Manufacturing」 (DfAM) とも呼ばれています。

TRUMPFは過去20年間にわたって、レーザーメタルフュージョン (粉末床レーザー溶融) とレーザーメタルデポジション (レーザー肉盛溶接) という2種類のレーザー積層造形法を産業用途に適したレベルにまで高めてきました。これらの製法では、金属粉末から複雑な形状や特殊な金属部品を迅速、柔軟かつ低コストで一層毎に生成することができます。積層造形法の先駆者であるTRUMPFは、機械、レーザー装置とサービスをすべて自社開発・製造して、コンプリートソリューションとして提供しています。そのため、お客様には明確な競争優位性がもたらされます。

フレキシブル

積層造形ではデザインに制限がありません。従来の製法では実現不可能な機能であっても統合するか、又はコンポーネント全体を一気に作り上げることができます。

持続可能

積層造形では希望の部品や形状を製造する際に使用する材料が、実際に必要な適量に限定されます。

個別設定可能

積層造形では、カスタマイズ型ソリューションやパーソナライズした部品が連続生産であっても簡単かつ柔軟に実現可能です。

金型なし

積層造形では金型が不要であるため、生産コストと摩耗が低下し、セットアップ時間が短縮されます。

効率的

積層造形部品では安定性の高い複雑な構造が得られると同時に軽量化が可能であるため、この製法は軽量構造にとって特に魅力的です。

"積層テクノロジーは興味深い挑戦であったし、現在でもそうです。いつも想定通りに成功するとは限りません。最初の時期は、構造に対する考え方自体を完全に転換して何度も試験し、社内でさえも説得するために奔走しました。知識面で他社をリードしている弊社は、既にこの領域で今日業界の先駆者としての地位を獲得しています。"

クラウス・アイスマン氏

積層造形プロセス構築チームの責任者、Procter & Gamble

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積層造形の適用例

個人に合わせた頭蓋骨インプラントの造形又は歯冠/ブリッジの製造 (LMF)
極めて精緻なプレート構造を持つ熱交換器の積層造形 (LMF)
寿命延長を目的としたコーンハーベスターのコーティング (LMD)
摩耗したコンプレッサーブレードの修理 (LMD)

積層造形での製法による違い

多くの製造分野において、多品種少量生産が進む傾向が明確に見て取れます。それぞれレーザーベースの製法であるレーザーメタルフュージョン (LMF) とレーザー肉盛溶接 (LMD) はこの課題に対応しており、産業界で積層造形の有望性が高まっている要因になっています。ですが、これらの製法は技術的にどう違い、どの技術がどの使用領域に適しているのでしょうか？

Laser Metal Fusion (レーザ金属溶融、LMF)

この製法では、レーザーが粉末から一層毎に新しい加工品を造形し、極めて安定していると同時に軽量な部品が完成します。CADモデルに基づいて、粉末床から金属部品が生み出されます。今日レーザーメタルフュージョンは大幅な進化を遂げ、複雑な金属部品の量産が可能なレベルに達しています。

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レーザメタルデポジション (LMD)

この製法では、レーザーによって部品表面に形成された溶融池に、粉末状の金属補助材が継続的に供給されて溶かされます。こうして互いに溶接されたビードが形成されることで、既存の母材又は部品全体の表面に修理又はコーティングを目的とした構造が築かれます。レーザ肉盛溶接領域では、TRUMPFも開発に加わった「高速レーザ肉盛溶接」(HS-LMD) を利用して、表面の極薄コーティングを瞬時に行うことも可能です。

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