三菱重工グループの三菱重工工作機械は、レーザー金属積層造形技術を用いた“金属3D（三次元）プリンター”を製品化、初号機を2019年3月に地元の滋賀県工業技術総合センターに納入した。
金属粉末材料をピンポイントで連続的にレーザー溶融点にノズル供給する独自のデポジション方式※1を採用することで、高速に多様な金属材料を積層できる商用モデルとしたものです。両者で連携して3D金属積層造形に関する技術のイノベーション創出に取り組みます。
この金属3Dプリンターは、三菱重工工作機械が培ってきたレーザー技術と位置決め制御技術をもって、次世代3D造形システムの構築を目指す技術研究組合次世代3D積層造形技術総合開発機構（TRAFAM、前川篤理事長）が参画する、国立研究開発法人新エネルギー・産業技術総合開発機構（ＮＥＤＯ）の研究開発プロジェクト※2にて開発を進めてきたものです。2017年10月にプロトタイプ機の開発を完了し、本格販売に向けた広告宣伝を始め、このたび小型部品の試作造形に特化したエントリーモデルを市場投入しました。
このデポジション方式は、二重になったノズルの真ん中をレーザービーム、その周りを金属粉末が通ってその集中点で溶融作用（直後に凝固する）が起き、ノズル走査（移動）で積層が進むというものです。金属粉末を敷き詰めて溶融・凝固積層により造形を完了した後で不要な未固化粉末を除去して造形物を取り出す方式（パウダーべッド方式）に比べて10倍以上の高速造形が可能で、金属粉末のムダも抑制できます。補修用途など部品表面への付加的な造形や異なる金属粉末の複層造形、大型部品の造形が可能であることから、加工段階における創意工夫や他の工作機械との複合活用により、大幅な用途拡大が期待されます。今後の普及段階では積層造形した金属材料の品質維持・管理が課題になることから、三菱重工工作機械では、造形状態を自動で監視・安定化させるモニタリングフィードバック機能、航空・宇宙分野などで使用されるチタン合金等造形に必要なシールド機能の開発にも取り組んでおり、実用化にめどをつけています。
滋賀県工業技術総合センターは2019年4月、工業技術総合センター敷地内に、新たに高度モノづくり試作開発センターを開設しました。同センター内に「金属粉末積層造形装置」を設置。ものづくり企業の新製品・新技術の創出を支援します。
※1 指向性エネルギー堆積法（Direct Energy Deposition：DED）と言われ、熱エネルギーの集中を利用して材料を溶融する積層造形プロセス。
※2 本製品は、NEDOの助成事業の成果も活用している。
