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三菱重工工作機械、金属3D積層造形技術「モニタリングフィードバック機能」「ローカルシールド機能」を米国見本市で披露

LAMDA200

三菱重工工作機械は、独自のデポジション方式を採用した金属3Dプリンターの提案を、海外市場に向けて開始する。

第一歩として、2019年5月20日~23日にデトロイト(ミシガン州)で開催される先端立体造形技術の見本市「RAPID+TCT 2019」で、金属3Dプリンターの実用化に必要な新技術、モニタリングフィードバック機能およびローカルシールド機能を披露する。 なお、これら2つの機能は、世界で初めて実用化された技術だという。

この金属3Dプリンターは、新エネルギー・産業開発機構(NEDO)から技術研究組合次世代3D積層造形技術総合開発機構(TRAFAM)が受託した技術開発事業の成果を、三菱重工工作機械が活用し開発したものだ。 2019年3月には、小型部品の試作造形に特化したエントリーモデル「LAMDA200」を市場に投入している。

デポジション方式は、ノズルからパウダーを連続的に噴射し、レーザーを照射して溶融/凝固させる技術だ。金属粉末をタンク(ベッド)に敷き詰めて造形する方式(パウダーべッド方式)に比べ10倍以上造形速度が速く、金属粉末のタンクを使用しないため、パウダーベッド方式では不可能な大型造形にも対応する。

さらに、連続的に材料を供給するため、途中で材料を切り替えることで複数の異なる材料からなる複層材料部品の造形も可能で、将来は組成が異なる材質を接合した傾斜機能材料の開発への適用も期待される。

モニタリング機能はカメラやセンサーを用いて造形状態を監視するシステムで、フィードバック機能がモニタリング結果に基づいてレーザー出力など造形条件をリアルタイムに制御し、金属の溶融凝固を安定化させる。

従来は、製品形状が変わるごとにトライアルアンドエラーによって最適な造形条件を決定してきたが、モニタリングフィードバック機能により自動で造形条件を最適化でき、トライアルアンドエラーが不要となる。

また、造形中に周囲環境の酸素を排除し溶融した金属の酸化を防ぐ機能がシールド機能だ。 ローカルシールド機能はチャンバーを使用せずに、チタンやアルミニウムといった酸化を嫌う材料の大気環境における造形を可能とする。造形物の大きさに制限が無くなるため、航空宇宙産業などで課題となっている大型部品の造形に適用できる。

同社は、RAPID+TCT 2019においてモニタリングフィードバック機能とローカルシールド機能の開発成果を紹介予定だ。

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