金属3Dプリンター:製品製造新会社・双日・㈱コイワイ!

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日本積層造形株式会社・設立!
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双日は鋳造業者や東北大と組み、金属3D(3次元)プリンターを使った部品製造会社「日本積層造形」を設立した。製品の設計から製造までを一手に担い、鋳造では難しかった、硬く複雑な形状の製品をつくる。来年7月に宮城県で工場を操業する。
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金属3Dプリンターによる生産市場は、欧米や中国がリードしてきた。双日によると、現在の市場規模は1500億円ほど。ここ数年で急拡大しており、2025年には数兆円に達するとの試算もある。
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新会社では、チタンアルミニウムやタングステンなど、鋳造が難しかった素材を独自技術で粉末状に加工し、製品の原料にする。プリンターに3Dデータを入力、原料に熱を加えながら少しずつ層を積み重ねるようにして造形する。自動車や航空機向けに、より硬く、軽い製品の生産が可能になる。金属の削りだし加工に比べて、材料の廃棄を抑えられる利点もある。
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製造時間は、直径35cm、高さ38cmの円筒形の大きさなら12時間ほど。部品の設計から製造までの時間も、鋳造などに比べて短縮できるという。担当者は「技術開発を進め、日本のものづくりで改めて世界をリードしたい」と話す。
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《双日とコイワイ、3Dプリンタによる金属製品製造事業へ参入》
~ 日本で初めて部品データ構築から製品化までワンストップで実現 ~
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双日株式会社(以下、双日)と株式会社コイワイ(本社:神奈川県小田原市、代表者:小岩井豊己、以下、コイワイ)は、このたび、金属粉の積層による立体造形(=Additive Manufacturing、以下、AM)技術を用いた製品の量産および販売を目的として、日本積層造形株式会社(以下、JAMPT)を設立しました。JAMPTは、材料となる金属粉製造やAM装置(=金属3Dプリンタ)を使用した製品製造、認証取得サポートまで一貫して行う日本初の企業となります。
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金属AMは、航空宇宙エンジン部品や医療用インプラントなどの高精度な実用品市場で需要が急拡大しています。形状や工程が複雑な金属製品の製造の簡素化や、従来造形が不可能であった金属製品の製造を可能とするため、製品デザインや使用材料の自由度が増すことが期待されています。また、製品データをウェブ経由で共有することで、金属3Dプリンタと金属粉さえあれば世界のどの場所でも同等の金属製品製造が可能となるため、製品在庫の圧縮および物流コストの削減につながります。
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欧米や中国が先行していた金属AM技術ですが、我が国においても同技術の発展・普及のため、2014年に経済産業省主導で「技術研究組合次世代3D積層造形技術総合開発機構」(TRAFAM)が立ち上げられ、双日とコイワイは、それぞれ賛助会員、組合員としてTRAFAMに参画しております。
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JAMPTでは、TRAFAMの電子ビーム方式のプロジェクト・リーダーである東北大学金属材料研究所 千葉晶彦教授を技術顧問に迎え入れ、TRAFAM並びに東北大学と連携しながら、AM技術の深化と発展を進めていきます。また、東北大学のベンチャーファンドがJAMPTへの出資を検討中です。
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双日は、総合商社としてのネットワークや多岐にわたるビジネスでの知見を活かしてJAMPTの事業展開をサポートするとともに、同社が開発する金属粉および金属製品の拡販を担います。
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コイワイは、試作研究用開発部品事業の豊富な実績と3D積層砂型鋳造の経験を融合させ、2012年に国内初となる金属AM工法による受託造形を開始するなど、国内の金属AM業界のトッププランナーであり、その技術力を本事業に活かしていきます。
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JAMPTは2025年までに売上高1,000億円を目標とし、金属AM業界における世界のリーディングカンパニーを目指します。なお、本社工場は宮城県多賀城市の復興団地内に建設、2018年7月に操業開始予定であり、宮城県、東北大学とも協力しつつ、宮城県から金属AM市場の拡大を推し進めることで同地域の復興の一助となれるよう、社会に貢献していきます。
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2013年から現在に至まで日本にも多くの金属3Dプリンターが販売されてきたが、いまや飽和状態であるとも言われている。要因は装置の価格。現在の価格幅は6000万~3億まである。日本のユーザーが金属3Dプリンターに求めている事はコストダウンに加え出来上がりのスピードも求めている。
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医療、航空機などでは今後も一定ののびしろがあり、装置を販売する事も可能だろうが、基盤産業企業に大量導入となるにはほど遠いものだ。
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金属3Dプリンターメーカーも増えてきた。
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・EOS
ドイツのメーカーになります。世界シェアー41%を誇る販売実績ナンバーワンの企業。M100、M290、M400など幅広いラインナップで販売されている。
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・3D
Systems   2013年11月に「Phenix Systems社」を買収し販売し始めた金属3Dプリンター。細かい再現性ではNo1の設備で、安全性も優れている。
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・Concept Laser
コンセプトレーザー社もドイツメーカー、金型及び試作品製作のバックグラウンドを持っている。汎用性に優れた装置を製作しており、世界最大の造形範囲。大型部品の試作開発が出来る設備をラインナップに入れてある。
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・SLM Solutions
ドイツの会社です。複数レーザー搭載という新たな発想でスピードアップを図る装置を製作している。最大4台のレーザーを搭載可能で量産に活路を。
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・Arcam
スウェーデンの金属3Dプリンターメーカー。レーザーではなくビームを使う装置。スピードが早く熱歪みが出にくいのが特徴。
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・松浦機械製作所
日本の工作機械メーカーでパナソニックの技術を用いて作られた装置。マシニングとの合体で日本らしい考えの金属3Dプリンターに仕上がった。
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・Sodick
日本のメーカー。OPMラボラトリーのノウハウを入れて作り込んだ設備になります。松浦同様回転工具で高速ミーリングにより高精度な仕上げ加工を行うことで、積層造形だけでは得られない高品位な形状加工が可能。
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・森精機DMG
日本を代表する工作機械メーカー。2014年11月に金属3Dプリンターをリリース。5軸テーブルでどんな形状にも対応できる。
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・マザック
森精機と同じく金属 3D プリンタと融合したハイブリッド複合加工機。
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・アスペクト
レーザーでいて真空で高温造形。今までご紹介した3Dプリンターのいいとこ取りをそした3Dプリンター。歪みが少ないと言われている。

・株式会社東芝
現状の10倍早い金属3Dプリンターの状態の設備ですが着実にスピード向上している。2017年末にはリリース予定。
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当社(東芝)は、このたび従来方式(注)と比較して約10倍以上の造形速度を実現する3D金属プリンターの試作機を、このたび株式会社東芝と共同開発しました。
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本機は、経済産業省の委託事業「次世代型産業用3Dプリンタ技術開発及び超精密三次元造形システム技術開発」において開発したもので、12月2日から4日まで東京ビッグサイトで開催される「モノづくりマッチングJapan2015」で展示します。
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開発品は、レーザ照射と同時に金属粒子を噴射することで造形を進めるレーザメタルデポジション方式を採用するとともに、東芝の流体シミュレーション技術を活用し金属粒子の噴射領域を小さく集束させる造形ノズルを新たに開発したことにより、レーザ出力800Wで1時間あたり110ccの造形速度を実現しました。また、材料の必要な部分にのみレーザ照射で造形するため、従来方式(注)より低コストで大型の造形が可能です。材料は、ステンレス鋼、インコネル、鉄など幅広い素材に対応しており、部分的に素材を変えた部品の造形もできます。今後、造形速度および解像度の向上、3DCADソフトと連携などの改良を進め、2017年以降の実用化を目ざします。
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株式会社東芝は、社会インフラ機器部品等の製造工程への金属3Dプリンターの適用を進め、生産効率の向上を目ざします。
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東芝機械は、装置本体の製造を担当し、2017年以降の販売を予定しています。工作機械などの既存製品との相乗効果による顧客価値の創出を狙います。
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