3Dプリンタの基礎と金属粉の開発動向および製品への適用事例

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第1講 「3Dプリンタの基礎と最新動向」

　標準化 (ASTM/ISO) にもとづく7つの3Dプリンタ基本方式や新規方式の構成と特徴、応用分野について説明します。また3Dプリンタの効用や課題・対応策等、基本的な内容を詳しく説明します。 　さらに3Dプリンタ活用に欠かせないデータやソフトウエア、社会における諸課題を取り上げ、産業や生活への影響について考察します。 　最後に最新動向として市場状況や3Dプリンタの展開例、新しい造形方法導入や新規価値提供を紹介します。

(2024年5月27日 10:00〜12:30)

  1. 3Dプリンタの分類と歴史
    1. 3Dプリンタの歴史
    2. 3Dプリンタの国際標準、国内標準
    3. 3Dプリンタの各種方式と特徴
      1. 液槽光重合 (光造形)
      2. 結合剤噴射法
      3. 粉末床溶融結合法
      4. 材料噴射法 (インクジェット法)
      5. シート積層法
      6. 材料押し出し法 (FDM)
      7. 指向性エネルギー堆積法
    4. 積層プロセス
      1. サポート材
      2. 積層方向による特徴
      3. 3Dネスティング
  2. 3Dプリンタの効能、課題と取り組み
    1. 3Dプリンタの効能
    2. 活用のための課題
    3. 3Dデータフォーマット
      1. ボクセルベースデータフォーマットFAV
    4. 3DデータフローとSW
    5. 製造物責任
    6. 3Dデータの類似度検索
    7. 著作権とクリエイティブコモンズライセンス
  3. 最新の3Dプリンタの動向
    1. 市場状況
    2. 製造分野での活用
      1. 大量生産における活用の現状
      2. 鋳型 (砂型) 造形
      3. 造形材料のリサイクル
      4. マスカストマイゼーション
    3. MultiJetFusion等の新しい造形方式
    4. メタマテリアル・複合材料の実現
    5. フルカラー化
    6. その他市場での活用
      • 食品
      • 建築
      • フルカラー
    7. コロナ禍での3Dプリンタの貢献
    8. サプライチェーンの変革
    9. 3Dへの展開

第2講 「3Dプリンタ用金属粉・装置の開発動向と製品への適用事例」

(2024年5月27日 13:30〜16:00)

　金属積層造形技術は、レーザ光線または電子ビームの高密度エネルギーにより必要な部分のみの金属粉末を溶解し、凝固させて金属部品を製作する技術です。複雑な形状や強度の高い金属などの難しい成形を可能にし、緻密な3D形状を造形することができます。海外では航空宇宙産業を中心に既に生産が始まっていますが、日本国内での普及は正直な話、これからで期待されています。 　今回、原材料の金属粉の製法の説明から、金属3Dプリンタに関して説明し、メリット・デメリットにも触れます。

  1. 金属粉の製造方法
    1. アトマイズ法
    2. 粉砕法
    3. 電解法
    4. 還元法
    5. 金属粉の検査方法
    6. 金属積層造形に適する金属粉とは?
  2. 金属積層造形の歴史
    1. 黎明期 (1981年、名古屋で産声をあげた技術)
    2. 発展期 (2013年、オバマ大統領の一般教書演説)
    3. 呼び名の変遷 (現在はAM法:Additive Manufacturing)
    4. 日本でのTRAFAMの役割
  3. 金属粉を原料とする他の製法
    1. 粉末冶金 (Powder Metallurgy)
    2. MIM (金属粉射出成形;Metal Injection Molding)
    3. 従来技術と金属積層造形の違い
  4. 積層造形の各手法
    1. 光造形法 (樹脂)
    2. バインダー噴射法
      • 樹脂
      • セラミック
      • 金属
    3. UV照射硬化法
      • 樹脂
      • セラミック
    4. FDM法 (熱溶融積層法:線材、ワイヤを溶融しながら造形:樹脂、金属)
    5. 薄板積層法
      • 樹脂
      • 金属
    6. 粉末床溶融結合法
      • パウダーベッド法
        • 樹脂
        • 金属
    7. 指向性エネルギー堆積法 (デポジション法:金属)
    8. +αとしての切削併用法
    9. 金属3Dプリンタのメーカーの紹介
    10. 積層プログラムの作成方法
  5. 金属積層造形の利用分野
    1. メリットとデメリット
    2. 医療分野
    3. 航空・宇宙機器部品
    4. 射出成形用金型 (自由構造冷却水管)
    5. 自動車修理部品
    6. ラティス構造軽量化部品
    7. 試作用 (極小ロット部品も含む)

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