総合：17台の海外指向性エネルギー堆積3Dプリンター

はじめに: 指向性エネルギー堆積法 (DED) は、3 次元方向に層ごとに材料を追加して印刷を完了する革新的な金属印刷プロセスです。粉末であろうとワイヤであろうと、追加された材料は、レーザー、電子ビーム、プラズマなどの集中したエネルギー源を使用して溶かすことができます。この革新的なプロセスは、物体に直接材料を堆積させることで既存の部品を修復できるため、大きな利点があります。さらに、3D DED プリンターには多軸ロボットアームとノズルが装備されていることが多く、大型部品の製造に最適です。この記事では、現在市場で入手可能な 17 種類の 3D DED プリンターの概要を説明します。具体的なモデルは次のとおりです。

1.アディラン<br /> Addilan は、WAAM 3D 印刷技術に重点を置いた金属積層造形を専門とするバスクの企業です。同社の機械は中規模から大規模の生産向けに設計されています。 Addilan は、マシンの印刷量に応じて、P1200-4x と 1000-5X という 2 つの異なるソリューションを提供しています。どちらのマシンも密閉された不活性環境を備えており、専用のロードおよびアンロードシステムにより、生産プロセス中に高品質の部品が確保されます。これらのマシンは、CNC 製造と表面仕上げ部品を組み合わせたハイブリッド製造機能を提供します。 Addilan の 3D プリンターは、鋼、チタン、高温合金、アルミニウム合金を処理でき、自動キャリブレーション、加熱プラテンを備え、最大 6 kg/時の堆積速度を実現できます。
△P1200-4xAddilan（写真提供：Addilan）
2. BeAMのMagic 800
AddUp の DED マシンのラインアップには、主力製品である Magic 800 が含まれています。この 3D プリンターはもともと BeAM 社によって開発され、現在はフランスのメーカーが所有しています。 AddUp は、Modulo 250 や Modulo 400 など、さまざまなモデルを製品ラインナップに揃えています。ただし、Magic 800 は最大サイズが 1200 x 800 x 800 mm で、最も大量に製造されています。このマシンは集中エネルギー下で材料堆積を使用し、2kW レーザーと 2 つのプリントヘッドを装備しているため、特に航空宇宙分野の要求の厳しいアプリケーションに適しています。 Magic800 はユーザーフレンドリーな設計になっており、製造工程中にわずか数秒でノズルを交換できます。この機能はより高い精度を提供し、このテクノロジーの重要な側面です。

3. DMG MORI – LASERTEC6600 DED ハイブリッド
DMG MORI は、航空宇宙産業やエネルギー産業向けの大型部品の製造に最適な DED プリンター LASERTEC 6600 を提供するドイツの企業です。この 3D プリンターのユニークな点は、付加製造と減算製造を組み合わせたハイブリッドソリューションであることです。最大Φ1,010mm×3,702mmのワークピースに対応します。

4. Evobeam の WiLaVAM
ドイツのメーカー Evobeam は、真空レーザーとワイヤフィーダーを備えた WiLaVAM マシンを提供しています。このプリンターは、耐火金属や高温合金に適した高真空を提供する真空チャンバーを備えています。さらに、真空中でのCNC制御ワイヤガイドシステムも備えています。 WiLaVAM は中型部品の製造に最適で、ワイヤ送り速度が速いほど構築速度が速くなり、プロセス時間を大幅に短縮できる可能性があります。ドイツのラインラント＝プフラッツに拠点を置く Evobeam は、電子ビームとレーザーを使用した積層造形および溶接技術を専門としており、Evobeam CUBE や Evobeam CELL などの機械も提供しています。
△写真提供：エボビーム
5. FormAlloyのXシリーズ
FormAlloy は、金属 3D プリントソリューションを専門とする米国企業です。同社は、既存の生産ラインに統合できる 3D プリント、コーティング、修復専用のハードウェアを提供しています。同社が提供する DED プリンターの 1 つに X5 シリーズがあり、造形体積が 250 x 250 x 300mm で、メンテナンスを最小限に抑え、ダウンタイムを短縮するように設計されています。 FormAlloyX5 シリーズには、最大 16 種類の合金を迅速に堆積できる ADF 合金開発フィーダーである Formica も搭載されています。さらに、モジュール設計により、無限の構成が可能になり、わずか 5 分で簡単に粉末を交換できます。 X5 シリーズの指向性エネルギー堆積システムは、閉ループ制御、可変波長レーザー、および勾配構造またはバイメタル構造を作成できる粉末フィーダーを備えています。
△写真提供：FormAlloys
6.ゲフェルテック – arc605 arc603
Gefertec は、ARC605 と ARC 603 で構成される ARC マシンシリーズを提供するドイツの会社です。モデル名の数字は、加工軸の数を表します。これらの機械は動作軸の柔軟性を可能にし、高品質の部品の生産を可能にします。 ARC 603 は最大質量 3000 kg の金属部品を 3.0 m3 生産でき、ARC 605 は最大質量 500 kg の金属部品を 0.8 m3 生産できます。これらの機械は使いやすく、既存の生産プロセスに簡単に統合できます。このシリーズは、アクティブ冷却機能を備えたベースプレート、防音エンクロージャ、カメラを使用して製造プロセスを監視する機能など、独自の機能も備えています。
△写真提供：Gefertec
7. InssTekのMX-Fab、カスタマイズ可能なオールインワン3Dプリンター
InssTek の MX-Fab は、Directed Energy Metal Deposition (DED) のカテゴリに属する特許取得済みの Direct Metal Tool (DMT) テクノロジを使用する 5 軸プリンターです。さらに、プリンターには、溶融物の高さをリアルタイムで分析および制御できる 2 台のビジョンカメラが装備されており、各層の厚さが確実に測定および制御されます。 MX-Fab は、レーザー、冷却システム、空気清浄機、真空ポンプを備えたオールインワンプリンターです。さらに、独立した粉末供給タンクを備えているため、正確で一貫した粉末供給が保証されます。 InssTek は顧客にカスタマイズされたオプションを提供します。
△写真提供：Insstek
8.メルティオM450
Meltio は、独自の技術である LMD を使用した金属 3D プリンターを専門とするスペインの企業です。 LMD テクノロジーは、ノズルを変更せずにレーザーを使用して金属ワイヤまたは粉末を押し出す 3D 印刷プロセスです。プリントヘッドには 3 ～ 6 個のレーザーが搭載されており、ノズルによってエネルギーを特定の印刷材料に集中させることができます。 LMD テクノロジーは DMLS テクノロジーと WAAM テクノロジーを組み合わせたもので、これが他のテクノロジーとの違いです。幅広い用途があり、100% 高密度の金属部品を製造できます。 M450 の最大印刷体積は 200 x 150 x 450 mm で、チタンやスチールを含むさまざまな金属に対応しています。同社の革新的な特許技術により、初期投資コストを半減し、生産性を向上させることができます。 M450 は、金属加工用の 3D プリンターを必要とする企業に最適です。

9. MX3D M1 金属積層造形システム<br /> オランダの企業 MX3D が製造する M1 金属積層製造システムは、WAAM テクノロジー (ワイヤアーク積層製造) を使用して中型から大型の金属部品を製造するために設計されています。これをサポートするために、同社は印刷プロセス中の継続的な監視のための統合センサーを含む MetalXL ソフトウェアと MetalXL 制御システムを開発しました。このシステムにより、最終製品の品質を損なうことなく、最大 1 ～ 3 kg/時 (大型部品の場合は最大 5 kg/時) の高速生産が可能になります。この機械は、粉末ベースの 3D 金属印刷よりも 50% 低いコストで、アルミニウムや銅合金などの部品を製造することもできます。
△写真提供：MX3D
10.ノルスク・チタニウムのMERKE IV
Norsk Titanium は、DED 積層造形分野の大手企業です。同社は、レーザーのエネルギー源としてプラズマを使用するRPD（高速プラズマ堆積）技術の特許を取得しています。それ以来、彼らはMERKE IVと呼ばれる第4世代の生産マシンを開発しました。 3D プリンターは、最大 900 x 600 x 300 mm の部品を製造でき、層寸法は高さ 3 ～ 4 mm、長さ 8 ～ 12 mm です。 Norsk Titanium は、同社の 3D プリントソリューションは 1 時間あたり 5 ～ 10 kg の材料を部品に堆積できると主張しています。防衛および航空宇宙産業のニーズにより、RDP 技術は主にチタン線で使用されますが、ニッケル合金やステンレス鋼にも適用できます。市場の他のプリンターと同様に、MERKEIV は材料を節約し、製造時間とコストを削減するように設計されています。ノルスク・チタニウム社はまた、この機械では機械加工が少なくて済むため、後処理の工程も減ると主張している。
△画像出典：ノルスク・チタニウム
11.光学機器 MTS 860
それでは、Optomec の最新開発である MTS 860 ミキシングシステムを見てみましょう。この米国企業のプリンターは、レーザーエンジニアードネットシェーピング（LENS）システムをベースとしており、3kWの高出力レーザーを搭載しており、製造と修理の時間を短縮します。中型から大型の部品に最適なこのプリンターは、860 x 600 x 610 mm の作業領域を備え、積層造形と減算造形の両方に対応しています。 CNC プラットフォーム上に構築され、3 軸モーションシステムで設計されたこのマシンは、ステンレス鋼、ニッケルベースの合金、コバルト、タングステンなどの非反応性金属の加工に最適です。クラス 1 チャンバーは、レーザーによって引き起こされるあらゆる危険を防止するように設計されており、密閉された筐体になっています。 Optomec は、MTS 500、CS 250、CS 600、CS 800、CS 1500、HC 205 および HC 245 システムなどの他のモデルも提供しています。
△写真提供：オプトメック
12.プリマ・アディティブ社のレーザー・ネクスト 214
Prima Additive は、積層造形技術、特に粉末床溶融結合と直接エネルギー堆積に重点を置いたイタリアの企業です。同社の製品ラインには、両方のプロセスに適したさまざまな機械が含まれています。 DED テクノロジーに関しては、同社は、4140 x 2100 x 1020 mm の大容量印刷が可能な Laser Next 214 マシンや、プリントヘッド、レーザー、パウダーフィーダーを含む完全な DED キットなど、さまざまなソリューションを提供しています。 Laser Next 214 は特に印象的で、3 ～ 5 つの同期軸で移動する堆積ヘッド、5 軸 CNC システム、最大堆積速度 50 ～ 70 立方センチメートル / 時、および 1 ～ 6 kW の範囲のファイバーレーザーを備えています。この DED プラットフォームは、複雑な修復および再作業アプリケーションに最適であり、幅広い業界のニーズを満たします。
△画像出典：Prima Additive
13.相対論的空間——スターゲイト<br /> Relativity Space 社は、世界最大の金属 3D プリンターである Stargate プリンターを所有していることで有名です。これらのプリンターは、史上初の 3D プリントロケットである Terran 1 の製造に使用されました。最新の Stargate プリンターは、水平方向に動作し、複数のワイヤをプリントヘッドに送り込んで部品を作成する第 4 世代の金属 3D プリンターです。水平方向に印刷することで、プリンターは長さ 36 メートル、幅 7 メートルまでの部品を製造できます。同社は、大型で複雑な金属部品を製造できるソフトウェアも開発しています。
△写真提供：Relativity Space
14. WAAM3D の RoboWAAM 3D プリンター<br /> ミルトン・キーンズに拠点を置く英国企業 WAAM3D は、ワイヤアーク積層造形 (WAAM) 技術を使用して線状材料から鋼鉄部品を製造する RoboWAAM 金属 3D プリンターを開発しました。この機械はロボットアームを搭載しており、最大印刷体積2000×2000×2000mmの部品を製造することができ、既存の金属部品の修理も可能です。さらに、プリンターには WAAM3D の内部ソフトウェアパッケージが付属しており、WAAMPlanner、WAAMKeys、WAAMSim、WAAMCtrl の 4 つのプログラムが含まれています。この設定により、RoboWAAM は高度な部品の製造に最適で、事実上あらゆる金属材料をワイヤの形で処理できます。

15. Sciaky の EBAM
Sciaky は、大型金属部品を製造するための電子ビーム積層造形 (EBAM) テクノロジーを提供しています。同社は、自社の3Dプリントソリューションにより、長さ5.8メートル、幅と高さがそれぞれ1.2メートルまでの構造物を作成できると主張している。この機械は、チタン、タンタル、タングステン、ステンレス鋼、ニッケルベースの合金など、細線形状で溶接可能な金属と互換性があります。さらに、EBAM プロセスでは、層厚 1 mm の小さな部品を 3D プリントできます。 Sciaky 氏は、同社のシステムは試作品の作成、部品の生産、航空宇宙部品の修理に適していると述べている。メーカーは、自社の技術により材料の無駄を80%削減し、コストを大幅に削減できると同時に、機械の製造速度が速いため生産時間も70%短縮できると主張している。

16.トランプの TruLaser Cell 7040
Trumpf TruLaser Cell 7040 レーザーシステムは、2 次元または 3 次元のコンポーネントやチューブを加工できる、非常に汎用性の高いマシンです。切断、溶接、レーザー金属堆積のオプションを提供します。位置精度は 0.08 mm、最大レーザー出力は 2000 ～ 6000 ワットです。マシンのモジュール式セットアップと個別の調整により、変化する顧客要件や変更された生産環境に合わせてカスタマイズできます。ソフトウェア面では、多数のインターフェースを介して 3D CAD データを読み込み、必要に応じて 3D レーザー加工自体を修正することができます。 TruLaser Cell シリーズ 7040 は、オペレーターの利便性とプロセスの信頼性に優れており、必要に応じて個々の注文に合わせて構成および後付けが可能です。
△写真提供：トランプ
17. Sotimeco の GICAM 1500 P/W
Sotimeco はヌーヴェル・アキテーヌに本社を置くフランス企業です。同社は、粉末堆積プロセスとワイヤ堆積プロセスの両方に対応する直接エネルギー堆積 (DED) 技術を使用するマシンである GICAM 1500 P/W を独占的に提供しています。このプリンターの造形容積は 1500 x 500 x 500 mm で、1 kW PRC-C 1000 ファイバーレーザーソース、6 kW 電力冷却、KRC4 キャビネットと KCP4 スマートパッドを備えた Kuka KR16 R1610-2 ロボットが装備されています。プリンターの構造は、集塵およびろ過が統合された 6 x 2.5 メートルのキャビンを特徴としています。 Sotimeco は、スライスプログラム、CAM、後処理、衝突解析 RhinoRobot などのソフトウェアも提供しています。 Sotimeco は Kinematiq と提携して、スタートアップおよびトレーニングサービスを提供しています。 Sotimeco の GICAM 1500 P/W プリンターはカスタマイズ可能で、ロボットの容量は拡張可能であり、粉末ヘッドはスレッドヘッドに交換または拡張できます。

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