TOP金属3Dプリンター「Meltio」｜造形方式と対応可能な金属材料
現在、製品開発および製造プロセスを大きく変革する可能性を秘めた技術として「金属3Dプリンター」が注目されています。
3Dプリンターの造形方式には「PBF方式」「FDM方式」「バインダージェット方式」「DED方式」の4種類が存在し、数多くのメーカーから金属3Dプリンターが販売されています。
今回は、その中からMeltio社が提供する金属3Dプリンター「Meltio」の造形方式と造形時に使用する材料についてご紹介します。
ワイヤーDED方式を採用した造形技術
「Meltio」の造形方式は DED方式（Direct Energy Deposition） に分類されます。
DED方式は「デポジション方式」や「指向性エネルギー堆積法」とも呼ばれ、溶接棒をレーザーで溶かすイメージで、溶接ビードを正確に積み重ねながら金属を積層していく手法です。
ワイヤーDED方式
金属3Dプリンター「Meltio」は、DED方式の中でも ワイヤーDED方式（Wire Directed Energy Deposition） を採用しています。粉末を使用する「パウダーDED方式」と異なり、ワイヤーを直接溶かして造形する点が大きな特徴です。
この方式では、供給されたワイヤーをレーザーで溶融し、ベース金属上に積層を行っていくことで三次元形状を形成します。ワイヤーは連続的に供給できるため、材料ロスがほとんどなく、材料の利用効率はほぼ100％です。また、金属ワイヤーは取り扱いが容易で、管理も簡単です。
ワイヤーDED方式は、大型部品の造形や肉盛りに適しており、粉末方式と比べて作業環境をクリーンに保ちやすく、設備や運用コストも比較的低い傾向があります。
一方で、造形後の仕上げ切削などの後加工は不可欠で、細かい形状や複雑な内部構造の造形には不向きです。そのため、主に「粗造形＋後加工」によるハイブリッド製造や補修用途での活用が進んでいます。
材料別のメリット
同じDED方式でも「ワイヤーDED方式」と「パウダーDED方式」の材料の違いで大きな特徴があります。
| ワイヤー | パウダー | |
| PPE（防護具） | 必要なし | マスク、スーツ、グローブなど |
| ストレージリスク | 無し | 可燃性と吸入 |
| 保管条件 | 乾燥した環境で保管 | 湿気の吸収を防ぐため、真空で保管する必要あり |
| 機器清掃 | 必要なし | 特別なATEX掃除機で1時間以上の清掃 |
| 材料交換 | 2分程度 材料の相互汚染のリスク無 | 1時間～数時間 材料の相互汚染のリスク高 |
| 設備要件 | 固有の要件なし | リスク管理のため専用インフラストラクチャや安全装置、手順が必要 |
対応可能な金属材料
金属3Dプリンター「Meltio」では、幅広い金属材料を使用可能で、ステンレスやチタン、インコネルなど、さまざまな金属に対応しています。また、純正品のワイヤーはもちろん、市販の溶接用ワイヤーも使用できるため、材料調達が容易で、ランニングコストを抑えられる点も大きなメリットです。
以下に、「Meltio」で使用できる金属材料の一覧をご紹介します。
ステンレス鋼
●326L（SUS316L）
●308L
●17-4PH（SUS630）
軟鋼
●ER70S
工具鋼
●H11（SKD6）
ニッケル合金（インコネル）
●インコネル718（NCF718）
●インコネル625（NCF625）
●インバー
チタン合金
●Ti-6AL-4V
銅合金・アルミ
●銅合金 ※ブルーレーザーのみ対応可
●アルミ ※ブルーレーザーのみ対応可
金属3Dプリンター「Meltio」シリーズ
ベーシックモデル｜金属3Dプリンター Meltio M450
Meltio社が提供する金属3Dプリンターのベーシックモデルである「Meltio M450」。
ブルーレーザー搭載の最新モデル｜金属3Dプリンター Meltio M600
レーザーワイヤーDED方式を用いた第2世代の金属3Dプリンター「Meltio M600」。独自にカスタマイズしたブルーレーザーシステムが採用され、広範囲な材料への対応が可能です。
造形から後加工までを一気通貫｜金属3Dプリンター Meltio Engine CNC
高い造形力を持つ金属積層ヘッドをマシニングセンタの主軸に組み込む形で使用するという、新しい発想を具現化した金属3Dプリンター「Meltio Engine CNC」。
大型造形に対応する｜金属3Dプリンター Meltio Engine Robot
産業用垂直多関節ロボットと金属積層ヘッドの組み合わせにより、大型サイズの造形が可能な「Meltio Engine Robot」。
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