ダイレクト金属プリントとは
ダイレクトメタルプリント (DMP) は、ダイレクトメタルレーザー焼結 (DMLS) とも呼ばれ、品質の高い複雑な金属部品を 3D CAD データから造形するアディティブマニュファクチャリングテクノロジーです。この機械では、高精度のレーザーを金属粉末粒子に照射し、薄い水平な金属レイヤーを 1 層ずつ積層していきます。この最先端のテクノロジーなら、従来のサブトラクティブテクノロジーや鋳造テクノロジーでは不可能な、複雑な形状の金属部品の生産を可能にします。様々な機能的な金属を使用して、プロトタイプから、最大 20,000 ユニットまでの連続生産までのプリントを可能にします。
DMP アプリケーション
当社の DMP プリンタでは、繊細なディテールを実現しながら金属部品を作成することができ、このため DMP はさまざまな用途に適しています。これには、以下のようなものなどがあります。
DMP 材料
当社の LaserForm 金属粉末は、高精度システム、真空状態での雰囲気制御、強力な材料データベースによって保証されています。
金属粉末から製品を一層ずつ製造します。各レイヤをすでに積層済みのレイヤの上で溶解させることで、従来の製造テクノロジ (機械加工や鋳造など) で製造された部品に比べ、密度の高い (最大 99.9%) 強靭な部品を製造できます。このプロセスでは材料の廃棄量がほぼゼロに等しいうえ、他の製造方法では実現不可能な複雑な形状を造形できます。
弊社の金属 3D プリンタ
DMP は DMLS 要件のニーズに合致するだけはなく、それを上回るものです。
弊社のダイレクト金属 3D プリンタは、重量を軽減し、機能を増やし、組立てを簡易化した製品、コンポーネント、ツールを製造します。3DXpert ソフトウェア、ダイレクト金属プリンティングテクノロジ、認定材料、そして専門家によるアプリケーションサポートからなる統合型精密金属製造ソリューションにより、時間、コスト、部品重量を削減します。
DMP Factory 500 Solution
粉体管理が統合された高品質な金属3Dプリント
DMP Flex 350 and DMP Flex 350 Dual
迅速な部品生産のための強固でフレキシブルな金属 3D プリンタ
DMP Factory 350 and DMP Factory 350 Dual
粉体管理が統合された拡張可能で高品質な金属 AM
DMP Flex 200
500W のレーザ光源を備えたプロフェッショナルで高精度な金属 3D プリンタ
DMP Flex 100
極めて微細なフィーチャーと極めて薄い壁を実現する精密で手頃な価格の金属 3D プリンタ
アディティブマニュファクチャリングでのメタルテクノロジー
ダイレクト メタル プリンティング (DMP)
この技術を使用して、機能性を向上させ、重量を削減すると同時に、コンポーネントを単一の部品へと一体化します。ダイレクト金属プリント (DMP) 用金属 3D プリンタでは、レーザーを照射して金属粉末の薄いレイヤーを溶接し、非常に複雑な金属部品を作成します。DMP なら、無制限の設計の柔軟性を提供し、形状と表面の再現性において、従来の製造法を凌ぐことができます。部品の製造コストは、部品の複雑性ではなく、部品の体積に左右されます。DMP は、極めて複雑な構造の形状、内部チャネル、複雑な表面の質感、内部ラティス、優れたレベルのディテールを生成するのに最適です。アディティブ技術とサブトラクティブ技術を組み合わせることで、最も効果的な部品単価を実現できます。
DMP Flex 350 プリンターで DMP テクノロジーにより作成されたフード押出連続ノズル
DMP は SLM よりも効率的な DMLS か？
基本とする技術は同じです。レーザーにより金属粉末を薄いレイヤー状に選択的に溶接します。違いはディテールと実績です。3D Systems の DMP プリンタは、これまで 500,000 個以上もの金属部品の製造に使用されてきました。これは、再現性、部品品質、生産性、総所有コスト (TCO) の低減を実現する、頑丈な金属 3D プリンタによって得られた実績です。リムーバブルプリントモジュール (RPM) により、切り替えは 1 時間で完了、稼働は 24 時間 365 日可能になります。真空チャンバにより、酸素 (O2) 含有量を 25 ppm 未満に抑え、一貫した部品特性を維持できるとともに、粉末を最大限に利用して廃棄量を最小限に抑えます。 部品品質、容量、効率が重視されるのであれば、金属の 3D プリントには DMP が最善の選択肢といえます。
DMP 350 プリンターでメタル 3D プリントされた F1 車の排気、20 個の部品を 1 個に統合。
粉末床溶融結合法 (PBF) とは？
粉末床溶融結合法 (別称パウダーベッド方式 (PBF)) とは、金属粉末やプラスチック粉末を選択的に溶融して結合させ、CAD ファイルから複雑な部品を直接造形するすべてのテクノロジを集約した用語です。PBF 法では、レーザー (DMP/DMLS/SLS) または電子ビーム (EBM) と、別の手法を使用して、ローラーまたはブレードにより粉末を拡散または塗布します。ダイレクト金属プリント (DMP) は、レーザーベースの金属 3D プリントテクノロジです。材料を双方向で塗布し (二方向再コーティング)、真空チャンバーによる一貫した 25 ppm 未満の酸素暴露で優れた部品特性を再現し、リムーバブルプリントモジュール (RPM) により短時間での切り替えと 24 時間 365 日の稼働を可能にします。
DMP プリンターで作成された欧州宇宙機関 (ESA) 用燃焼室内の内部ラティス構造。
DMP/DMLS/SLM とメタルバインダージェットの違い
このプロセスでは、溶融結合剤であるバインダーが、粉末を一層一層保持します。(グリーン) 部品は他のいずれの粉末床プロセスよりも早く製造されますが、これは長い道のりの 1 ステップにすぎません。部品の硬化、粉末の除去、焼結、浸透、仕上げなどの後処理では、最初のグリーン部品を作成するよりも時間がかかることも珍しくないからです。金属バインダージェットから得られる主な利点は、生産スピードとコストの低さです。一方、金属バインダージェット部品は、主に機械的特性の点で制約を受けます。金属バインダージェットによって製造された部品には、やや大きく不均一な多孔が見られます。言い換えれば、最終部品の密度は低くなります。これは機械的特性に影響するため、再現性と高度な機械的特性が求められる用途には、金属バインダージェット製の部品は不向きです。
この燃料ノズルのディテールレベルと機械的強度要件を備えたパーツは、現在、メタルバインダージェッティングテクノロジーでは製造できません。