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おすすめ金属3Dプリンター5選!特徴や使い方まで徹底解説

金属3Dプリンターとは何か詳しく知りたいと思っていませんか。
だんだんと注目されるようになってきましたが、まだ種類や価格などについてよく知られていないもの事実です。
ここでは金属3Dプリンターの基礎知識や使い方とおすすめ情報を紹介します。

金属3Dプリンターとは

金属3Dプリンターとは、金属の材料を使って3次元構造データに基づいて造形する金属加工装置です。
樹脂を使用して造形する一般的な3Dプリンターとは異なり、ステンレスやアルミニウムなどの金属を使って造形するのが特徴で、金属部品や医療機器などのさまざまな部品・製品の製造に用いられています。
金属材料を粉末化して積層することによって作り上げるため、金属切削加工とは異なる製品を作ることが可能です。

金属3Dプリンターの仕組みと特徴

金属3Dプリンターは、3D CADでモデリングしたデータに基づいて、金属粉末を積層していくことにより造形する仕組みになっています。
三次元データを輪切りにして2次元に近いデータに落とし込み、1層ずつ金属粉末を積み上げて成形していきます。
積層ピッチが狭いほど精密に三次元データを再現することが可能です。

仕組み上、一度に一つしか造形することができないため、大量生産には向いていません。
しかし、多様な造形が3D CADデータがあるだけでできるため試作品やモデルの制作によく用いられています。

金属3Dプリンターの造形方法の種類

金属3Dプリンターは、金属粉末を積層するという点ではどの製品も共通しています。
しかし、造形に用いられている技術には違いがあります。

初期から主流なのはパウダーベッド方式です。
パウダーベッド方式では、レーザーや電子ビームの照射によって金属粉末を融解・凝固させることで造形します。

デポジション方式もよく用いられている造形方法で、金属粉末の供給をビーム照射と並行しておこなうのが特徴です。
デポジション方式は指向性エネルギー堆積方式とも呼ばれています。

熱溶解積層方式は装置が安価なのでよく用いられるようになってきました。
熱可塑性樹脂に金属粉末を入れて金属材料を押し出しす形で堆積させていくのが特徴です。
形状の制御性が高いのはメリットですが、造形後に残った樹脂を取り除くする必要があるのがデメリットです。

バインダージェット方式は、バインダーと呼ばれる結合剤を噴射して固化させることにより造形する方法です。
最後にバインダーを除去するプロセスが必要とされる点は熱溶解積層方式と同じですが、除去の際に堆積変化があるので高度な技術を求められる造形方法です。

おすすめ金属3Dプリンター5選

おすすめ金属3Dプリンター

金属3Dプリンターにはさまざまなスペックの製品があります。
世界中でオリジナリティに溢れる金属3Dプリンターが開発されているので、購入時には迷ってしまうでしょう。
ここではおすすめの金属3Dプリンターを5つピックアップしました。
それぞれの造形方式や造形サイズ、価格についても紹介するのでプリンター選びの参考にしてください。

1.EOS「M290」

「M290」は、金属3Dプリンターの最先端技術を持つドイツのEOSが開発したミドルクラス向けのモデルです。
パウダーヘッド方式で250×250×325mmの造形サイズになっています。
ステンレスやニッケル、チタンやアルミニウムなどの幅広い金属を材料として使用することが可能で、精密さが優れていることから最終製品の製造にも利用されている金属3Dプリンターです。
価格は7,000万円程度なので費用対効果の高い製品です。

2.GE Additive 「Concept-Laser X Line 2000R」

「Concept-Laser X Line 2000R」は、GEグループで高度なレーザー技術を持つGEが手掛けているシリーズの一つで、大きなパーツの製造に対応する大型金属3Dプリンターです。
パウダーヘッド方式で800×400×500 mmでの造形に対応しています。
価格は1.7憶円で、大型モデルの中ではリーズナブルです。
ステンレスやアルミ、ニッケルや各種合金に対応しています。
安定した稼働性と精密な再現性が優れているのでおすすめの大型金属3Dプリンターです。

3.三菱重工工作機械「LAMDA200」

三菱重工工作機械の「LAMDA200」は、世界で初めてデポジション方式を導入した金属3Dプリンターとして有名です。
多様な金属材料に対応していて、独自のローカルシールド機能によって造形中に金属が酸化されない仕組みになっています。
安定した品質の金属を堆積させることができるので品質管理を重視したい現場におすすめです。
造形サイズは200×200×200 mmで価格は5,000万円になっています。

4.Markforged「METAL X」

「METAL X」は、安価に購入できる熱溶解積層方式の金属3Dプリンターの中で機能が優れているのでおすすめの製品です。
ステンレス、インコネル、銅などの金属を使用することが可能で、金型の制作にも対応しています。
比較的小型でありながら300×220×180mmの造形ができるので汎用性があります。
価格は2,000万円で、コストを抑えて金属3Dプリンターを手に入れたいときには魅力的な候補です。

5.Airwolf 3D「EVO R」

Airwolf 3Dの手掛ける「EVO R」は小型金属3Dプリンターの中でスペックのバランスが取れているのでおすすめです。
熱溶解積層方式で300x220x229mmの造形に対応し、40種類を超えるフィラメントを使用して造形できる仕組みになっています。
25kgでデスクトップ利用できるサイズなので、小型の工場で試作品を作るのに向いています。
価格が50万円なので家庭用でも手が届く範囲のリーズナブルな金属3Dプリンターです。

金属3Dプリンターの使い方

金属3Dプリンターの使い方

金属3Dプリンターの使い方は機種や造形方法によって詳細には違いがありますが、全体的な流れはほとんど同じです。
ここでは金属3Dプリンターの使い方の概要を紹介します。

3DCADで三次元構造をモデリング

金属3Dプリンターで造形をするにはまず三次元データを3DCADで作成します。
三次元構造を金属3Dプリンターのピッチ幅も考慮して精密に仕上げたらソリッドデータとして保存しましょう。

三次元データの取り込みとデータ設定

次に、保存した三次元データを金属3Dプリンターに取り込んでデータをプロセスします。
制作物を金属3Dプリンター上でどのような位置に造形するかを設定します。
そして、三次元データを輪切りにしたスライスデータを作成するというのが一般的な流れです。

本体の設定・準備

データだけでなく金属3Dプリンターの本体の準備も必要です。
制作物の形状によっては造形中に変形してしまうリスクがあるため、サポート材を置いて対応します。
そして、使用する金属の種類を決めて本体にセットすれば造形の準備は完了です。

造形の実施

金属3Dプリンターの準備が整ったらスイッチを入れると造形が始まります。
機種によってさまざまな設定項目があるので、初めて使用するときには取扱説明書を見ながらスタートさせましょう。

切り出し・仕上げ

造形が終わったら金属3Dプリンターから切り出して仕上げをすれば完成です。
切り出しや樹脂の除去などの基本的な仕上げのプロセスは自動化されているプリンターもあります。

金属3Dプリンターで金属造形を簡単に作ろう

金属3Dプリンターは3D CADで制作したデータに基づいてさまざまな種類の金属で精密な造形ができるのが魅力です。
試作品の制作だけでなく最終製品に使える精巧なモデルもあります。
目的や用途に応じて適切な金属3Dプリンターを選んで使っていきましょう。

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