2024年9月26日、27日に東京都立産業貿易センター 浜松町館で開催された『Formnext Forum Tokyo 2024/フォームネクストフォーラム 東京 2024』に出展しました。
３Dプリンタ用フィラメント材料（金属フィラメント、セラミックスフィラメント）については初めての展示会出展で反響が未知数でしたが、予想以上にかなりの方に興味を持って頂けました。弊社材料を用いることで、比較的低コストで簡単に金属・セラミックスの３D造形が出来ることを目の前のデモや焼結品サンプルで実感いただけたかと思います。
今後も材料技術の強みを生かし、３Dプリンタ用材料の適用範囲拡大やユニークな製品の技術開発を進めていきます。
京極秀樹教授（近畿大学名誉教授、技術研究組合次世代３Ｄ積層造形技術総合開発機構（TRAFAM）理事長）、島津製作所の子会社である島津産機システムズ株式会社（本社：滋賀県大津市、社長：小西昭士）、エス.ラボ株式会社（本社：京都市、代表：柚山精一）、および第一工業製薬株式会社の子会社である第一セラモ株式会社（本社：滋賀県東近江市、社長：川北晃司）は「MEX方式（材料押出積層法、Material Extrusion）3Dプリンタによる金属・セラミックス部品の開発技術の革新」を目的にした共同研究に取り組んで参りました。
⾦属3D プリンタの業界では、海外製の装置・原材料が多く流通しているため「導⼊・利⽤コストが⾼い」 「アフターサービスが充分ではない」 「⽇本メーカーの需要に即した製品が少ない」といった課題があります。
本共同研究では、国内メーカーと⼤学がそれぞれの専⾨性を持ち寄ることで様々な優位性を持つ「MEX ⽅式の純国産化」を⽬的としています。
本プロジェクトではMIM（Metal Injection Molding）の技術と3D 造形の技術をミックスさせた製法となっており、本製法の国産メーカーはございません。⽴上げ当初はペレット式3D プリンタによる⾦属粉が配合されたペレットでの造形の研究を進めて参りましたが、微細な表現を可能とし、ユーザー様が価格的にも導⼊しやすく取扱いやすいフィラメント式3D プリンタの実験研究，開発を進めリリースする運びとなりました。
⾦属フィラメントを造形できる3D プリンタは海外製しかなく、限られた造形条件や装置メーカー指定の⾼価な材料の利⽤に限られている中、本プロジェクトではSUS316L など⾦属の3D 造形だけでなく、CIM 製法に⽐べて⼤きなセラミック造形を可能としております。
①粉末原料を使用する方法に比べて、防護服を着衣する事なく短時間で材料を替えが可能で、安全に作業ができる
②必要強度に応じ内部構造をラティス形状（格子形状）にする事で軽量化を図る事ができる
③海外製金属3Dプリンタに対しプリンタ本体価格が約1/10となり複数台の装置を導入しやすく、脱脂焼結炉へ同時に多数個投入する事が可能な量産性を有する
④参画している会社が全て国内メーカーの為、新たな材料の検証や造形・焼結条件などを共同で開発できる
⑤同製法で海外製では有機溶剤を使用した脱脂工程を必要な場合がありますが、本プロジェクトでの材料は有機溶剤を使用せず脱脂焼結工程を行いますので、吸引すると危険な有機溶剤を使用する事なく、安心・安全に3D造形品を製作する事ができるなどの利点がございます。
PIM技術を積層造形に応用し、３D造形体を脱脂焼結することで緻密な金属やセラミックス焼結体を作製できる３Dプリンタ用材料を提供します。
ペレット式、フィラメント式において、本方式は材料自由度が高いことから、マルチマテリアル材料や支給粉末などへの適用を進めています。
| フィラメント | ペレット | |
|---|---|---|
| 材料 |
SUS316L 17-4PH Cu※ Ti-6Al-4V※ ニッケル合金（インコネル）※ アルミナ ジルコニア※ |
SUS316L 17-4PH SUS304 Ti-6Al-4V※ 超硬合金※ ニッケル合金（インコネル）※ アルミナ ジルコニア |
| サイズ | Φ1.75mm、Φ2.85mm | ペレット形状 |
| 最小単位 | １ｋｇ | ５ｋｇ |
※製品説明については第一セラモ社のホームページご参照下さい
| 第一セラモ株式会社ホームページ | ⾦属3D プリンタ⽤材料 詳細はこちら |
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焼結炉の国内トップメーカーとして長年の経験に基づく、性能・操作性・メンテナンス性を兼ね備えた小型高性能脱脂焼結炉です。
①優れた熱処理性能
・温度分布幅±2℃を実現 1200℃から150℃まで300min冷却 最大処理重量20kg
②長期安定処理
・インナーマッフル インナーマッフル構造により炉内への不純物付着を低減
・バインダトラップ バインダ成分を専用トラップで補足
・炉内クリーニング 高温加熱による炉内不純物除去
・キャリアガス 脱脂過不足を低減するガス流路
③様々な金属材料の処理が可能
・オプション高真空ユニットで到達真空度7×10-3以下
④焼結パターン掲載
・材料と処理重量に合わせて焼結パターンを自動生成 例）17-4PH、SUS316L
■金属積層造形・超硬・MIMの研究用焼結炉
■研究室・実験室に溶け込むデザイン
■最高温度1600℃
■真空度7Pa ※真空オプション 7×10-3
■処理ゾーン W200mm/H200mm/L200mm
| 島津産機システムズ株式会社ホームページ | VHS-CUBE 詳細はこちら |
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3D プリンタに期待される多くの要求を満たす装置を⽬指し、仕様に合わせた設計に対応できるFFF ⽅式3D プリンタのプラットフォームをご⽤意しました。
通常のPLA やABS など汎⽤樹脂の他、エンジニアプラスチック、エラストマーなどの柔らかい材料や⾦属フィラメントなど、⽤途に合った仕様の3D プリンタをご提供いたします。
■スーパーエンジニアプラスチックやエラストマー、金属フィラメントなど様々な素材に対応可能
■ヘッドなどのメンテナンス性を考慮した設計
■国産の信頼性、アフターサービスの充実
■オプション機能が充実
例）チャンバー機構、インターロック機能、スーパーエンプラ対応⾼温仕様、⾦属フィラメント⽤、⾼速造形仕様、安全装置、その他
京都で培った確かな技術メタルボディとリニヤガイドを使った信頼性の高いボディと２本のベルトのテンションを構造的に均一にし、歪みの小さい改良型Core XYキネマティクスを実現。従来モデルより高速造形が可能。
設計・部品加工・組立・アフターサービスなどを全て京都で行っており、長期間ご利用頂けます。
| 機種 | FFF NEW 3D PRINTING PLATFORM “Margherita” CONCEPT |
|---|---|
| 造形方法 | 熱溶解積層方式（FFF方式） |
| ノズル数 | 1 |
| 造形最大サイズ | W350 × D350 × H350mm |
| 本体サイズ | W550 × D570 × H635mm（フィラメントホルダー除く） |
| ノズル径 | 0.3mmから1mmまで対応可能（標準仕様：0.4mm） |
| 材料ヒーター温度 | 最大400℃ |
| テーブル加熱温度 | 最大100℃ |
| キネマティクス | CoreXY |
| 駆動モーター | ステッピングモーター |
| XY最大移動速度 | 200mm/秒 |
| フィラメント | φ1.75（φ2.85フィラメントは応相談） |
| 理論位置決め精度 | 0.02 |
| データ転送方法 | USBメモリ |
材料ならびに装置につきましては以下のページをご参照下さい。
| 第一セラモ株式会社ホームページ | 金属ペレット・金属フィラメント 詳細はこちら |
|---|---|
| 島津産機システムズ株式会社ホームページ | 小型真空脱脂焼結炉：VHS-CUBE 詳細はこちら |
| エス.ラボ株式会社ホームページ | フィラメント式金属3Dプリンタ「Margherita」 詳細はこちら |