SLM方式金属3Dプリンター

選択的レーザー溶融法

ChanHonTechは、産業用3Dプリンティング機器およびソリューションを提供しています。ここでは、ステレオリソグラフィー(光造形)用ファイルの構造や用途、そしてそれらがどのように3Dプリンティングを支えているかなど、知っておくべき情報を網羅的に解説します。

SLM 3D Printrt FS200M
SLM 316L Stainless Steel

選択的レーザー溶融(SLM)とは何ですか?

SLM(Selective Laser Melting:選択的レーザー溶融)は、高出力レーザーを用いて金属粉末の層を順次溶融・接合し、高密度かつ高性能な部品を造形する、高度なパウダーベッド・フュージョン技術です。SLMによる造形プロセスでは、チタン、アルミニウム、ステンレス鋼、ニッケル合金などの金属粉末をビルドプラットフォーム上に薄く均一に敷き詰め、3D CADデータに基づいて選択的に溶融・接合します。1層の造形が完了するごとにプラットフォームが下降し、新たな粉末が供給されるため、複雑な形状や内部ラティス構造、コンフォーマル・クーリング・チャネル(形状追従型冷却流路)などを一体構造の部品として実現することが可能です。SLMで製造された部品は、ほぼ100%の密度と優れた機械的特性を備えているため、強度、精度、生体適合性が極めて重要視される航空宇宙、医療用インプラント、金型・治具などの用途に最適です。

SLM(選択的レーザー溶融)方式の3Dプリンティングは、どのような仕組みなのでしょうか?

準備と設定
  1. 設計とファイル準備

    • CADソフトウェアで3Dモデルを作成し、STLまたは3MFファイルとしてエクスポートします。

    • 専用のスライサーソフトウェアが、3D形状を一連の薄い水平レイヤーに変換し、装置固有の造形指示(Gコードなど)を生成します。

  2. 粉末床と造形プラットフォーム

    • 造形チャンバーに金属粉末(ステンレス鋼、チタン、アルミニウム合金など)の薄い層を充填します。

    • 造形プラットフォームは、均一な層厚(通常20µm~100µm)を確保するために、粉末床表面のすぐ上で水平に調整されます。

    • チャンバーは密閉され、溶融金属の酸化を防ぐために不活性ガス(アルゴンまたは窒素)でパージされるのが一般的です。

印刷プロセス(層ごとの造形)
  1. リコーティング

    • リコーターブレードまたはローラーが、造形プラットフォーム全体に新しい均一な粉末層を敷きます。

  2. 選択的溶融

    • ガルバノメーター制御ミラーまたは可動ガントリーによって方向付けられた高出力ファイバーレーザーが、粉末床内の部品の断面をトレースします。

    • レーザーが触れた場所では、粉末粒子が瞬時に溶融・融合し、完全に緻密な固体トラックが形成されます。

  3. 層の積層

    • 層が完了すると、造形プラットフォームが1層厚分下降します。

    • リコーターが新しい粉末層を敷き、レーザーが再びモデルの次のスライスを溶融します。

    • 全ての層が溶融され、部品全体の形状が構築されるまで、このサイクルが繰り返されます。

選択的レーザー溶融(SLM)方式3Dプリントサービス

当社の選択的レーザー溶融(SLM)3Dプリントサービスは、完全に緻密で量産グレードの金属部品を、比類のない精度と機械的性能で提供します。先進の金属積層造形技術を活用し、チタン合金(Ti6Al4V)、ステンレス鋼(316L)、アルミニウム(AlSi10Mg)などの高強度粉末を処理し、複雑なラティス構造、コンフォーマル冷却チャネル、カスタム治具を工具費なしで製造します。層分解能は20µmまで、厳しい公差±0.1mmを実現し、航空宇宙、医療、自動車などの業界向けに、ラピッドプロトタイピング、少量生産、オンデマンド補修部品に対応します。造形後の熱処理とCNC仕上げにより、最適な微細組織、表面品質、疲労耐性を確保します。積層造形向け設計(DfAM)や粉末認定から造形最適化、厳格な品質管理に至るまで、ターンキーSLMソリューションでお客様の製品開発を加速し、次世代の金属部品性能を引き出します。

当社の専門家は、選択的レーザー溶融向けに積層造形向け設計(DfAM)戦略を適用し、CADモデルを最適化してサポート構造を削減し、造形効率を最大化します。トポロジー最適化されたラティスから統合コンフォーマル冷却チャネルまで、軽量化、熱管理、性能向上のために形状を調整し、従来の切削加工法では到底実現できない軽量で高強度な金属部品を実現します。

後処理と熱処理:お客様の望む表面仕上げと機械的特性を実現するため、以下を提供します:

  • 応力除去および溶体化焼鈍: 微細組織を最適化し、内部応力を低減します

  • 熱間等方圧加圧(HIP): 完全に緻密な部品とし、疲労寿命を向上させます

  • CNC加工およびねじ切り: 精密インターフェースと厳しい公差に対応します

  • ビーズブラストおよび研磨: 表面粗さの制御と美観性の向上を図ります

3D Printing Services Icon
当社のSLM方式3Dプリントサービスでは、様々な造形サイズや価格帯のオプションをご用意しています。

SLM方式3Dプリンティングの用途

あらゆる積層造形プロセスの中で最も滑らかな表面仕上げを実現するSLM(選択的レーザー溶融)方式。その優れた品質により、この汎用性の高い技術は以下のような用途に最適です。

一般的な

  • 外観および概念実証(PoC)用の設計検証モデル
  • 機能プロトタイプ、および形状・適合性(フォーム・フィット)確認用モデル
  • 複雑なアセンブリ
  • エンジンルーム内などの内部コンポーネント
  • マスカスタマイゼーション

金型および型

  • ロストワックス鋳造用パターン
  • 金属鋳造用消失パターン
  • カスタム組立用治具・固定具
  • 工具・金型
  • 軍用機器・部品

迅速な製造

  • 航空宇宙用ハードウェア
  • 医療・ヘルスケア
  • 電子機器(パッケージング、コネクタ)
  • 国土安全保障
  • 軍事用ハードウェア

産業用SLM方式3Dプリンター

設置面積わずか0.88㎡と、オフィスへの導入に最適です。品質管理のために、チャンバーおよびリコーターをリアルタイムで監視します。500Wレーザーと高度な制御システムにより、効率的かつ高精度な造形を実現します。

バッチ印刷において最大0.05mmの精度を実現します。積層厚は0.02mmから0.1mmの範囲で設定・変更が可能です。自動ふるい分けと供給を行うクローズドループ粉末システムにより、効率の向上と廃棄物の削減を図ります。

バッチ印刷において最大0.05mmの精度を実現します。積層厚は0.02mmから0.1mmの範囲で設定・変更が可能です。オプションのクローズドループ粉末システムを導入すれば、粉末の自動ふるい分けと供給が可能となり、効率の向上と廃棄物の削減につながります。

大型金属部品の製造に最適で、柔軟な生産を実現します。1000Wレーザー(シングル)または500Wレーザー(クアッド)の選択により、幅広い用途に対応可能です。3軸スキャンとリアルタイム・モニタリング機能により、最高品質の造形を実現します。

712×412×390mmの造形サイズにより、大規模生産に対応します。CAMSシステムが、中断のない効率的な造形サイクルを実現します。最大8本のレーザーを搭載し、より高速かつ拡張性の高い生産性を発揮します。

直径1530mmのプラットフォームと最大1650mmの高さにより、大型部品の造形に対応します。16個または32個のレーザーを搭載し、スループットを最大化。スクエア型カートリッジは3,862Lという、市場最大級の容量を誇ります。

貴社のビジネスにおけるSLMについて、専門家に相談してみませんか?

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