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武藤工業、アーク溶接方式の金属3Dプリンタ「Value Arc MA5000-S1」発売

武藤工業は東京農工大学大学院工学研究院先端機械システム部門の笹原弘之教授と共同開発した、アーク溶接機と汎用アーク溶接ワイヤを使った金属3Dプリンタ「Value Arc MA5000-S1」を7月下旬に発売する。本機で概形を造型し、仕上げを切削加工で行うことで、従来の製造方法と比較して期間とコストを大幅に圧縮できるという。

現在市場で一般的なSLS(選択的レーザー焼結)方式などの金属3Dプリンタは、専用金属粉末をレーザーや電子ビームで加熱して溶かしながら造型するが、これら本体および付帯設備が高額になるほか、金属粉末の種類や取り扱いに制限があることなどがネックとなり、広く普及するに至っていない。

これに対し、Value Arc MA5000-S1は、技術として確立しているアーク溶接を利用することで、1時間当たり100~500cc以上の高速造型、スが入りにくい高強度の造型、装置価格の低減、部材に対する付加造型(厚盛り、リペアなど)、造型サイズの大型化が可能といった特徴を持つ。また、材料を汎用のアーク溶接ワイヤ(溶接棒)としたことで、材料費が金属粉末の10分の1程度、汎用品のため調達が容易、金属の種類が豊富、物性データが豊富に公開されている、マグネシウムなど粉末では危険な金属へも対応、使用金属の交換が容易と利点が多い。ただし、現在ビードの太さ(アーク溶接により溶けて固まった金属)が約3mm以上、積層高さは約1mm以上で、微細な造型には適さないとしている。

このため、Value Arc MA5000-S1の用途としては、少量多品種生産品製造において、高価かつ削りにくい材料で削る部分が多い形状のものを製作する場合を想定している。まずValue Arc MA5000-S1で、概形を造型し、その後で切削加工により必要な精度に仕上げる。これによって、最初から切削する方法と比較して、制作期間とコストを大幅に短縮できるという。

Value Arc MA5000-S1の最大造形サイズは、500×500×500mm、造型可能な金属は軟鋼、ステンレス、金型材(SKD)、インコネル、チタン、アルミニウム、マグネシウム、ニッケル合金など。電源は3相200Vおよび単相100V。入力データ形式はSTL。価格は標準的な使用で3000万円(税別)。 

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