スリングマン・レーザーのサイモン：レーザー選択溶融技術の紹介

2019年9月19日から21日まで、IAME中国（西安）国際3Dプリント博覧会およびサミットフォーラムが西安ハイテク国際会議センターで開催されます。 2019IAMEは、積層造形（3Dプリント）技術革新のためのオープンな協力、共有、コミュニケーションプラットフォームを構築し、積層造形（3Dプリント）分野における世界トップクラスの成果と人材を結集し、業界におけるさまざまなリンクと産業チェーンの接続と統合を促進することを目指しています。戦略的パートナーメディアとして、Antarctic Bearは西安に行き、イベント全体を報道しました。
2019年9月20日、「積層造形技術・設備フォーラム」において、上海スリングマンレーザーテクノロジー株式会社の航空宇宙事業開発部長サイモン・メルクト・シッパーズ氏が「レーザー選択溶融技術の紹介」と題する報告を行いました。

現地での略記は次のとおりです。

まず、デモンストレーションを行うためにここに来ることができてとても嬉しく思います。また、さまざまな 3D プリント技術が中国市場で繁栄していることもとても嬉しく思います。誰もがパイを大きくし、豊かな未来に向かって進んでいます。今日は主に選択的レーザー溶融の技術について紹介します。本日のプレゼンテーションの主な内容は、弊社の開発の経緯についてであり、主に弊社の技術力や製品の特徴についてご紹介いたします。

本日は主に、金属積層造形のための完全なソリューションを提供するという当社の使命についてお話しします。当社のお客様に関して言えば、金属積層造形への投資を始める際、まず研究開発用の装置を購入し、次にこの装置で製造された製品を検証します。製品が検証に合格して初めて、当社は 1 台のマシンから複数のマシンを購入します。複数のマシンが検証に合格すると、正式な生産チェーンに組み込まれます。プロセス全体を通して、当社はお客様にできる限りのサポートを提供します。確かに、顧客はこれを好みます。たとえば、1 つのデバイスを検証し、複数のデバイスに投資する予定です。お客様が最初のデバイスを購入する前に、アプリケーション側でそれを適用する必要があります。また、お客様と協力して、お客様のアプリケーションニーズを真に満たし、1 つのデバイスから複数のデバイスに移行するプロセスを開始します。そのため、私たちはプロセス全体を通じて、ユーザーの非常に忠実なパートナーになりたいと考えており、検証プロセス全体から生産プロセスまで協力して取り組んでいきます。

ご覧の写真は、ドイツのハンブルク近郊の都市リューベックにある、ある会社の本社です。昨年5月に新本社に移転し、現在400名以上の従業員が働いています。この本社は、生産、研究開発、ソフトウェアの各オフィスを統合したオフィスセンターで、年間500台以上の生産能力を誇ります。当社の中核事業は、レーザー選択溶融法に基づく基本的な積層造形装置の提供です。同時に、マルチレーザー積層造形は当社の中核特許であり、フルセットのソフトウェアソリューションも提供しています。当社の活動は世界中に広がっています。たとえば、中国上海に100%出資の支社があり、20人以上の従業員が早期の技術研究開発とアフターサービスを提供します。

これらは、BMW、Brody などを含む、ヨーロッパと米国の当社の代表的な顧客です。最近、彼らは当社の 4 レーザー加工機を数台購入し、当社の装置を使用して航空機エンジンの中間部品の製造を検証しました。 BMW は主に当社の設備を使用して、BMW I8 モデル向けにトポロジー的に最適化された部品を製造しており、これらの部品は現在量産されています。もちろん、当社には中国に多くの大学、航空宇宙、自動車業界の顧客を含む多くの顧客がいます。

SLM がテクノロジーをリードする企業である理由は、当社のコア特許のいくつかをご覧いただけるからです。 1つ目は、双方向の粉末拡散に関する特許です。この特許により、プロセス中に粉末を前方または後方に広げることができるため、生産効率が大幅に向上します。 2つ目は、3Dプリントプロセスの品質を確保する上で重要な部分である風場の特許です。風場が非常に適切に設定されているため、成形の品質が非常に良好であることが保証されます。これは弊社の発展の歴史です。SLMという名前は、1990年代にMTTグループから発展した会社に由来しています。その発展とともに、世界中に支店を設立してきました。2015年には中国上海に支店を設立し、中国のユーザーにもサービスを提供できるようになりました。現在、当社はドイツで上場企業となっています。当社のレーザー装置内で印刷している様子を短いビデオでご覧いただけます。4 つのレーザーが同時に動作しており、作業効率が非常に高くなっています。これは印刷効率の棒グラフです。何が変わるかというと、レーザーの数とレーザーのパワーです。一番低いのは400Wのレーザー1個で、実に毎時25立方センチメートルです。これが700Wのレーザー4個になると、実に毎時169立方センチメートルとなり、印刷効率が6倍以上も変化します。この効率性の向上は、実際の製品を生産する自動車産業や航空宇宙産業にとって非常に重要です。

これは当社の製品シリーズです。最小のものは主に研究開発や医療業界で使用されています。280と500は中型大型機で、最大の市場シェアを占める2台の機械でもあります。昨年、当社は完全に工業化された装置であるSLM800を発売しました。出力データは、最後に粉末部品の洗浄に使用できます。装置から出力されるのは、粉末のないきれいな部品です。ここに掲載されているのは、完全な粉末処理、永久フィルター要素、およびユーザーフレンドリーなインターフェース設計を備えた、更新された当社の SLM280 装置です。これは自動化された産業グレードのデバイスである SLM800 のビデオです。この装置は処理ステーションに直列に接続することができ、印刷後にすべての粉末処理と洗浄が行われ、最終的にきれいな部品が出てきます。実際のところ、そのロジックは、印刷中に形成された鋼が粉末洗浄のために処理ステーションに運ばれるというものです。このプロセス中、粉末は自動的に循環します。最初のSLM800はドイツや他の欧米諸国ではなく、中国に販売されたので、とても誇りに思っています。

これは当社のブガッティの部品です。この部品は元々鋳造工程で製造されていましたが、時間がかかりすぎたため、協力を得て急遽SLM800装置を使用してこの部品を成形しました。これはブガッティがプリントしたチタン製ブレーキキャリパーです。このキャリパーのプリントとテストに関するビデオが当社のブースでループ再生されています。ブガッティは一連のテストを実施しており、来年正式に量産を開始する予定です。先ほどチタン合金の印刷性能を紹介しましたが、熱処理後はさまざまな要件を満たします。同様に、モデルからソフトウェアへサポート追加やフィッティング処理、パラメータ設定などを直接実行できるソフトウェアも当社グループ内で開発しており、ソフトウェアソリューション一式を提供しています。これはソフトウェアに統合された新しいタイプのサポート方法です。内部にグリッドサポート構造があります。一方では印刷プロセスの時間を節約し、他方では材料の使用を大幅に節約できます。スキャン戦略の改善により、約 15 度の小さな角度でサポートのない部品を印刷できることがわかります。この技術の発展により、印刷部品のサポート量を大幅に削減でき、部品設計の自由度が大幅に向上しました。

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