金属3Dプリンタの応用動向と造形物の信頼性向上、評価

第1部 金属3Dプリンタの技術概論と造形物の評価、最新の応用動向

(2025年5月9日 10:30〜12:00)

　金属3Dプリンタに主に利用されている粉末床溶融結合 (PBF) 法、指向性エネルギー堆積 (DED) 法、結合剤噴射 (BJT) 法および材料押出 (MEX) 法の概要ならびに造形物の評価方法とその機械的特性について解説するとともに、最新の応用動向と今後の展開について述べます。

1. 金属3Dプリンタ技術の概要
   1. 概要
   2. 金属3Dプリンタに利用される方式の原理と特徴
      1. 粉末床溶融結合 (PBF) 法
      2. 指向性エネルギー堆積 (DED) 法
      3. 結合剤噴射 (BJT) 法
      4. 材料押出 (MEX) 法
   3. 溶融凝固現象と焼結現象
      1. PBFおよびDEDにおける溶融凝固現象
      2. BJTおよびMEXにおける焼結現象
2. 造形物の評価法およびその機械的特性
   1. 機械的特性の評価法
      1. 引張試験
      2. 疲労試験
   2. 各種方式による造形物の機械的特性
      1. 粉末床溶融結合 (PBF) 法
      2. 指向性エネルギー堆積 (DED) 法
      3. 結合剤噴射 (BJT) 法
      4. 材料押出 (MEX) 法
3. 応用動向
   1. 金属AM技術における課題
   2. 新たな研究開発動向
      1. 装置開発における最新動向
      2. モニタリング・フィードバック技術
   3. 応用事例
4. 今後の展開
• 質疑応答

第2部 レーザー (LB) や電子ビーム (EB) を用いた熱源によって発生する欠陥の種類、形成メカニズムの解説

(2025年5月9日 13:00〜14:30)

　本講演では、レーザー (LB) や電子ビーム (EB) を用いた粉末床溶融結合型金属積層造形技術 (SLM、EBM) のプロセス上の特徴として、レーザーや電子ビーム照射による金属粉末の帯電現象とスモークについて紹介する。さらに、メルトプールの動的挙動と凝固形態について解説を行い、起こり得る欠陥の発生メカニズムを考察する。時間があれば、EBMを用いた新合金開発および金属/金属のマルチマテリアル造形の可能性についても話題提供する。

第3部 金属3Dプリンタ造形物における残留応力・変形問題の解析法と設計による低減法

(2025年5月9日 14:40〜16:10)

　金属3Dプリンティングにおいては造形物の残留応力による、損傷や寸法精度悪化が大きな問題となる。 　本講演ではその発生メカニズムを述べた上で、FEMによる予測法,設計面からの低減法について解説する。

1. 金属3Dプリンティングの基礎
   1. 粉末床溶融法について
   2. 残留応力・変形の発生メカニズムについて
2. 残留応力・変形の解析法について
   1. 熱弾塑性解析
   2. 固有ひずみ法
3. 残留応力・変形の設計面からの改善法について
   1. レイアウトによる改善
   2. 構造設計からの改善
   3. レーザ照射条件からの改善
• 質疑応答

第4部 熱間ダイス鋼系積層造形用粉末の開発

(2025年5月9日 16:20〜17:20)

　3D造形した金型は、水冷孔を自由に配置できるために造形品の品質向上や金型寿命の改善が狙えます。 　本講演では、金属積層造形部品の金型分野への更なる適用を目的に独自に成分設計した金属粉末の開発動向、金型の冷却効果を高めた高熱伝導率粉末について紹介します。

1. 会社紹介
2. 3D造形における金属粉末材料の課題
   1. アルミダイカストについて
   2. 従来製品の課題
3. 金型の冷却効果を高めた高熱伝導率粉末の開発
   1. 3Dプリンタ用合金粉末のラインナップ
   2. 造形時の割れを抑制した高性能ダイス鋼系粉末HTC
   3. 大型造形に対応したダイス鋼系粉末LTX
4. 今後の展開
• 質疑応答