【特集:2024年 金型加工技術5大ニュース】4.AM

造形ワークの大型化

近年盛り上がりを見せるAM（アディティブマニュファクチュアリング）。ここ数年のJIMTOFやインターモールドでもAMに特化した特設展が併催されるなど、国内外での注目度が高まっており、高精度な積層造形をかなえる3Dプリンタをはじめ、材料やソフトなども開発が進んでいる。

積層の方式には、ベースプレートに敷き詰めた金属粉末をレーザー照射で凝固するPBF方式と、材料を溶解しながら積層するDED方式が主流とされており、近年では結合剤噴射のBJT式と材料押出のMEX式も実用化の途にある。

特に金型分野ではPBF方式が多く採用され、近年は装置の大型化も進む。機械の大型化に伴い、造形できるワークのサイズも大きくなり、提案の幅も広がりを見せている。複数本のレーザーを搭載したことで、造形速度が向上し、1度の造形で多数個取りも可能となったので、サイクルタイムとコストの削減にも貢献。また、積層から切削加工の仕上げまでを一台で完結させるハイブリッド機も登場している。

造形時に発生する応力分析の解析や、最適な水管設計などを行うソフトなども登場したことで更なる高精度化に寄与。積層に用いられる材料もステンレス鋼やアルミ合金などに加えて、積層造形向けに純銅や高強度アルミ合金、SKD61素材などが開発されている。

ギガキャストへの適用を目指す動きも見受けられる。ギガキャストでは冷却効果が求められる部位が増えることから、それに対応するために積層で仕上げた入れ子の開発が行われ、直近では、SKD61の粉末材で400㎜超えサイズのワークの造形に成功した事例もある。また、冷却効果の向上に伴う生産性や品質向上のため、大手ダイカスターや自動車メーカーでも導入が進んでいる。

金型新聞　2024年12月10日