はじめに: この記事に記載されている金属 3D プリンター機器に関するデータは、Antarctic Bear が 40 人以上の業界関係者から入手したものであり、信頼性が高いものです。これらの大規模な金属3Dプリント製造工場は、ある程度、3Dプリント産業応用の発展方向を表し、国の重機のバックボーンを表し、中国の独自の科学技術革新の成果を表しています。
航空宇宙、軍事産業、金型、医療（歯科および整形外科）などの業界での応用の増加により、中国国内の金属3Dプリントの需要は徐々に爆発的に増加しています。 Antarctic Bearの統計によると、中国には金属3Dプリンター工場が8つあり、金属マシンが約100台ある。 含む
ポリライト、150台以上の積層造形装置<br /> 中国大手の金属3Dプリント企業、ポリライト（科技板688333）は、2020年に4億1,200万元の売上高を達成し、そのうち2億1,200万元はカスタマイズされた金属3Dプリント製品事業によるもので、50％以上を占めました。同社は従業員1,000名以上を擁し、そのうち26.88%が研究開発要員である。150台以上の付加製造設備（そのほとんどが金属3Dプリンター）と50台以上の関連分析・試験設備を有し、中国最大の金属付加製造産業化拠点となっている。 「ポリライトの薛磊氏との独占インタビュー：大量生産の時代、数十台の金属機械が3Dプリント工場の出発点」
△ポリライト金属3Dプリント工場は非常に技術的に見える
Polylite は、独自の金属付加製造設備を通じて、主に航空宇宙、産業機械などの分野で使用されるカスタマイズされた金属 3D プリント製品の設計、製造、関連サービスを顧客に提供しています。同社のカスタマイズされた金属積層印刷サービスの特徴は次のとおりです。
△BLT-S800金属3Dプリンターの印刷プロセス、写真は8レーザーバージョンを示しています
（１）軽量構造を実現構造最適化設計により、製品性能を確保しながら部品の重量を最大限に軽減します。これは、トポロジー最適化を使用するか、一般的な軽量構造を活用することで実現されます。中空中間層、薄壁補強材、中空格子、内蔵ハニカムなど。
（２）複雑な内部空洞構造を実現し、設計制約を打ち破り、部品の内部流路のレイアウト、形状、サイズを自由に設計し、最適な熱伝達や質量移動効果を実現します。
（３）部品の一体機能化を実現。複数部品の一体機能化により部品点数を削減し、製造・組立・検査工程を短縮し、品質リスクを低減し、軽量化、信頼性向上、生産サイクルの短縮を実現します。
（4）修理と再製造当社では、レーザー立体成形設備を使用して、サービス中に摩耗した高価な部品や生産工程中の製品加工欠陥を修理・再製造し、製品の幾何学的・機械的特性を回復し、コストとエネルギー消費を削減しています。現在、当社は航空宇宙、石炭機械、エネルギー、電力の分野で多数の複雑な破損部品の修理問題を解決し、航空機エンジンブレードと石炭採掘機械スクレーパーコンベアスクレーパースプロケットの修理に代表されるバッチ修理サービスを形成しています。ブレード修理製品は、わが国の航空分野の複数のコアモデルエンジンにバッチで取り付けられています。
無錫ファルコンテック、金属3Dプリンターが100台に達する予定<br /> FalconTech は、航空宇宙、医療機器、海洋などの産業向けの高品質部品の研究、開発、生産、販売に注力しています。積層造形分野では、COMAC、中国航空工業集団、AECC、CASIC、CASIC などの大企業のパートナーとなっています。また、エアバス、サイフォン、ロールスロイス、GKN、GE などの大手国際企業とも広範な協力関係を築いています。ファルコンテックは設立以来、4万点近くの部品の加工製造を完了し、国家各省庁および江蘇省の10件以上の科学技術プロジェクトを引き受け、参加し、20件以上の特許を保有し、8件の積層造形関連の業界標準の策定に組織および参加し、20件以上の積層造形関連の企業標準を策定しました。豊富な積層造形技術と経験の蓄積を持ち、CAAC耐空性認証を満たすチタン合金粉末と3Dプリントチタン合金航空部品を量産できる国内有数の企業です。
FalconTech の事業は、3D プリント用金属粉末原料の製造、3D プリント部品の製造、部品の後処理、熱処理 (熱間静水圧プレスを含む)、機械加工 (精密鋳造金型加工を含む)、性能試験、3D プリント装置の販売などです。
FalconTechは、国内外から50台の先進的な金属積層造形3Dプリンター装置（多くは契約済み）を導入し、大型、中型、小型の印刷プラットフォームをカバーし、当初は産業規模を形成しました。また、2022年から2023年にかけて産業生産に2倍の設備を投資する計画で、その時点で金属3Dプリンターの数は100台に達する予定です。
△FalconTechが3DプリントしたC919航空機搭乗ドアのチタン合金機構部品の配置図
新京河、120台以上の金属添加設備<br /> 近年、新京河レーザー技術開発（北京）有限公司（子会社を含める場合は「京河グループ」、子会社を含まない場合は「新京河」と表記）は急速に成長しており、現在、京河グループは瀋陽京河CNC技術開発有限公司、天津雷鳴レーザー技術有限公司、西安新京河智能製造有限公司、濰坊新京河智能設備有限公司などの子会社を擁しています。サービス分野も、単純な軍事加工や金属3Dプリントサービス業務から、金属3Dプリントハイブリッド製造、金属3Dプリント設備製造などの方向に拡大しています。
Jinghe は、レーザー選択溶融 (SLM)、レーザー堆積製造 (LDM) などのプロセス技術を含む世界をリードする積層製造技術 (3D 印刷技術) を習得しており、製品構造設計、トポロジー最適化、シミュレーション分析、積層製造、熱処理、機械加工、表面処理、特殊接続、部品組み立てなど、業界チェーン全体のサービスを顧客に提供しています。数十年にわたる工程の探求と技術力の蓄積を経て、同社の構造製品の生産能力は国内トップレベルに達し、国内の多くの軍事産業部門に支援製品を提供してきました。当社は現在、120台以上の金属付加製造設備と150件以上のコア技術特許を所有しており、その製品は教育、医療、金型、自動車、船舶、原子力、文化創造産業などの分野で広く使用されています。
△辛静河が参加した金属3Dプリントによる帰還カプセルの耐熱底フレーム構造
新京河は多くの科学研究機関と3Dプリント技術協力を展開し、ハイエンド製造分野で国家重点モデル構造製品の研究と生産任務を多数引き受けてきた。その製品は30種類以上の航空機、ロケット、ミサイル、衛星、宇宙船、宇宙ステーション、船舶、原子力などの設備に応用され、多くの外国の技術独占を打ち破り、国内のギャップを埋めている。
新京河の子会社である天津雷鳴レーザーテクノロジー株式会社は、天津市西青区中北工業園区に位置し、総面積は約2万平方メートルで、常に先進的な積層造形設備、補助設備、関連サービスを世界に提供することに注力しているハイテク企業です。事業範囲は、金属3Dプリント設備、原材料、3Dプリントサービス、プロセス設計開発、ソフトウェアカスタマイズ製品などをカバーし、金属3Dプリントソリューション一式を備えています。
ディンウェイテクノロジー、超大型金属3Dプリンター約120台 <br /> 鼎偉科技は、自社開発の付加製造産業インターネットシステムを通じて、自社開発の超大型金属3Dプリンター装置約120台を接続し、2021年末までに、リアルタイムフィードバック、インテリジェント制御、完全なトレーサビリティを提供できる分散型航空宇宙付加製造エコシステムを構築する予定。
そのうち、山西生産基地は現在建設中（2021年末完成予定）で、総面積は約6,000平方メートルで、航空宇宙部品の量産用に自社開発の超大型金属3Dプリント設備50台（成形サイズは約500*500*1200）と接続されており、先進的な熱処理および後処理設備も備えています。基地はAGV輸送システムとCNCロボットアームを採用し、完全なインテリジェント制御とプロセスフローを実現します。
浙江嘉興生産基地は現在建設中（2021年末完成予定）、総面積は約3,000平方メートルで、自社開発の超大型金属3Dプリント設備15台（成形サイズは約500*500*1200）と中型金属3Dプリント設備10台が接続されており、材料プロセスの研究開発、研究前の製品試作、航空宇宙部品の量産に使用されます。
山東泰安生産基地が完成し、基地の総面積は約16,000平方メートルで、国内および輸入の大型・中型金属3Dプリンター設備20台、輸入の門型・垂直加工センター8台、輸入のCNC旋盤8台、その他の加工設備18台が接続され、水平業務請負と機械加工サポートを行っています。
常州港岩オーロラは5年間で10億ドルを投資し、金属3Dプリンター200台を設置する予定<br /> 常州鋼岩オーロラ付加製造有限公司（鋼岩オーロラと略称）は、中国鋼岩科技集団有限公司（中国鋼岩と略称）の完全子会社です。鋼岩オーロラの投資規模は10億人民元、計画面積は100エーカーです。 Gangyan Aurora は、航空宇宙および高級民生用合金部品の積層造形事業に注力しており、親会社の有利なリソースを統合して、積層造形製品の設計、特殊新材料の開発、積層プロセスの最適化、熱間静水圧プレスおよび熱処理、部品加工、完成品のテストを統合した完全なソリューションセットを顧客に提供しています。
崗岩オーロラの総投資額は10億人民元で、2期に分けて実施され、5年以内に完成する予定。賃貸工場棟の第1期は約5,800平方メートル、設備投資額は2億元で、2022年末までに全投資が完了する予定。第2期の設備投資額は5億元。 2025年までに3Dプリンター設備の設置能力は150～200台に達し、主要製品の量産が完了する。
同社の主な事業は、材料開発と高品質製品の研究・生産であり、積層造形エコシステムの構築に注力しています。
現在、当社は鋼材研究所グループ内のデジタルセンター、鋼材研究所高納、鋼材研究所豪普、鋼材研究所那科、安特科技などのほか、燕燕粉末材料、AVIC Mate、Farsoon High-Tech、漢邦科技、中源などの外部企業と緊密な協力関係を築いています。
重慶安達瑞園、金属3Dプリントは2022年に120ユニットに達する予定<br /> 南極熊によると、重慶安达里源は現在20台の金属3Dプリンターを保有しており、製造部門は生産を強化している。2021年末までに70台の金属プリンターの配備を完了し、2022年半ばまでに120台のプリンターの配備を達成し、金属3Dプリントサービス事業を展開する予定だ。
重慶安達瑞源はアリアンツ・アジア・パシフィックの子会社です。 Anshi Asia Pacificは、わが国の工業企業のR&D情報化分野のリーダーであり、新しい工業製品の開発者であり、企業シミュレーションシステムとリーンR&Dシステムの創始者であり、仮想シミュレーション業界でトップにランクされています。
重慶安達瑞源科技有限公司は2017年に設立されました。付加製造技術、設計、研究開発、生産、サービスを統合した専門的かつ革新的な企業です。材料、設備、工業デザイン、構造、性能の5つの側面から製造製品のイノベーションを総合的に向上させ、伝統的な製造業の変革とアップグレードを支援し、ハイエンド製造業の急速な発展を促進します。
現在、研究開発人員は同社の全従業員の約35％を占めており、3Dプリント金属粉末材料と3Dプリント設備一式に関する研究開発および生産能力を備えています。同社は、最適化・改良された真空誘導溶解アルゴン噴霧粉末製造（VIGA）技術、プラズマ回転電極噴霧粉末製造（PREP）技術、完全な後処理生産ラインを備えた専門的な3Dプリント金属粉末材料生産拠点を構築しました。建設中のるつぼフリー誘導溶解ガス噴霧（EIGA）航空グレードチタン合金粉末材料生産ライン2本と品質検査・分析センターは、7月に完成し、生産を開始する予定です。
同社は3次元の先進製造エコシステムの構築を目指している。現在、弊社では試作から量産まで、様々な製品やアクセサリーのニーズに対応できる高度な技術と設備を備えています。同社は、先進設計、先進付加製造、トレーニングサービスという3つの主要事業を展開しています。事業範囲は、校正と検証、工具と治具、金型、医療用アクセサリー、自動車、軍事、パーソナライズされたカスタマイズされた消費者分野をカバーしています。バッチ製品とアクセサリーの設計と開発、プロセスフローの研究開発と設計、機器のカスタマイズ設計、トレーニングコンサルティングなどのサービスを顧客に提供できます。
広州雷佳製造工場は35台のSLM金属3Dプリント装置を設置し、稼働させている。
広州雷佳加成科技有限公司は、2017年の設立以来、120台以上の金属3Dプリンターを販売・出荷してきました。また、雷佳製造工場は35台以上のSLM金属3D印刷装置を設置・運用しており、主なサービス分野には自動車産業、航空宇宙、金型、バイオメディカル、科学研究などが含まれます。
雷佳製造工場に設置・稼働している設備は、主に高精度、大型、多材質の3つに分かれています。高精度SLM Di-Metal 50装置は、最小スポットサイズ20μmを有し、お客様に超微細構造加工を提供することができます。大型Di-Metal 650、Di-Metal 450などの設備は、主にLeijiaduoのレーザー等幅成形技術ソリューションに基づいており、大型部品の効率的な成形を実現し、航空宇宙および自動車分野の顧客に大型部品の加工を提供することができます。 Leijia のマルチマテリアル設備には 4 つの粉末シリンダーが装備されており、最大 4 つの材料のグラデーション成形が可能で、顧客にカスタマイズされた材料成形を提供します。もちろん、Leijia は以下の SLM 処理サービスも提供できます。
（１）SLMプロセス開発
当社では、お客様が要求する加工材料や生産部品に基づいて、予備的な探索的SLMプロセス開発を実施し、成熟した成形プロセスパラメータと量産に適した生産・加工ソリューションをお客様に提供します。
（２）部品のカスタマイズと小ロット生産
お客様からのご注文と当社の既存の材料プロセスに応じて、パーソナライズされたカスタマイズまたは大量生産サービスを提供し、予備材料調達、SLM成形、後処理プロセスなどを実行し、合格した最終製品をお客様にお届けします。
（３）マルチマテリアル印刷カスタマイズ
グラデーションマルチマテリアル加工サービスは、Leijia の最も特徴的な加工サービスの 1 つです。Leijia 独自のマルチマテリアル SLM プリンターを利用することで、最大 4 種類のマルチマテリアル印刷を実行できます。 Leijia のマルチマテリアル SLM 装置は、複数の層のグラデーション材料を印刷できるだけでなく、層ごとに材料を変更して印刷することもできるため、顧客は選択したグラデーション材料をカスタマイズできます。
雷佳の印刷加工サービス工場はフル稼働している。雷佳の担当者は南極熊に対し、今後2年間、加工サービス部門の設置機械数は引き続き増加し、より多くのマルチレーザー設備がバッチカスタマイズ業務に投資されると予想していると語った。現在、雷佳科技有限公司のクアッドレーザーとデュアルレーザーの技術は成熟しており、今年上半期に雷佳はDi-Metal 650、Di-Metal 450、Di-Metal 280デュアルレーザーの新モデルを含む複数のモデルのマルチレーザー機器を市場に投入しました。
中科宇辰は10台以上の大型同軸粉末供給金属3Dプリンターを保有している。
南京中科宇辰レーザーテクノロジー株式会社は、国内有数の粉末供給添加剤製造設備サプライヤーです。現在、大型（成形サイズ4500*4500*1500MM）の粉末供給金属3Dプリンターを提供しています。 2013年に設立された中科宇辰は、航空宇宙、冶金機械、金型製造、科学研究機関、大学などの分野の最終顧客に100台以上のインテリジェント金属レーザー積層製造装置を提供してきました。
同社は2015年に瀋陽市に瀋陽中科宇辰科技有限公司を設立し、主にレーザー積層造形加工事業に従事している。現在、当社は10台以上の大型同軸粉末供給3Dプリント設備、4台の精密レーザー選択溶融プリント設備、数台の大型空気熱処理炉、小型真空熱処理炉を保有しています。また、材料組織試験センター、CNC加工センターなども備えており、お客様に全工程の金属3Dプリント加工サービスを提供することができます。
デュアルレーザーヘッド粉末供給金属 3D プリンター、構築サイズ 4500*2500*1500mm。この装置は複数の機能を統合しており、大型の直接堆積成形、損傷部品（シャフトを含む）の修正と修理、傾斜材料複合製造、ワークピースの表面強化など、高い成形効率を実現できます。
△大型粉末供給印刷部品（サンプルサイズ：3900*1900*1800mm）
中科宇辰は、大型および小型の金属レーザー積層製造設備において画期的な進歩を遂げてきました。その中でも、粉末供給金属3Dプリント設備は、独立した知的財産権を持つコアコンポーネント（処理ヘッド、粉末供給装置、プロセスソフトウェアなど）を採用しています。その成果は、航空宇宙、冶金機械、金型製造、科学研究機関などの分野で広く使用されています。
Aikang Medicalは、金属3Dプリントを使用した整形外科用EBMデバイスを15種類以上保有しています。
Aikon Medicalは人工関節の市場シェアが国内最大である企業です。同社の2020年の総売上高は10億人民元を超え、そのうち3Dプリント製品の売上高は1億2,600万人民元で、総売上高の約12％を占めています。現在、Aikon Medicalは15台以上の電子ビーム金属3Dプリンターを所有しており、徐々に生産規模を形成しており、集中調達により大規模な製品需要に効果的に対応でき、3Dプリント整形外科市場で主導的な地位を占めています。 3D プリント整形外科製品の臨床応用における利点が徐々に明らかになるにつれて、その主導的地位は拡大し続けるでしょう。
△ 愛康生産拠点が整形外科用3Dプリント製品を生産するために使用する電子ビーム金属3Dプリンター、 Arcam EBM Q10plus
3Dプリント整形外科製品市場で大きな優位性を持つAikon Medicalは、あえて3D ACT骨梁寛骨臼カップを集中調達に含めることにしました。これは、Aikon Medicalが革新的な3Dプリント整形外科技術と製品の備蓄をより多く持っていることを意味します。
大規模な歯科用金属 3D プリント工場<br /> また、南極熊によると、近年、国内の歯科用金属3Dプリンターの年間出荷台数は300～400台に達し（出荷台数が多いメーカーとしては、南京成連、広州瑞通、南京千志、広東漢邦科技など）、全国の多数の義歯工場が購入・導入しているという。歯科用金属印刷は主に磁器の歯や取り外し可能な義歯に使用されます。しかし、歯が非常に小さいため、1 枚のプレートで 150 個の金属クラウンを印刷できることが多く、1 台の金属機械で 1 日に 3 ～ 4 個のバージョンを印刷できるため、生産効率が非常に高くなります。一般的な義歯工場では、要件を満たすのに 1 台の機械のみが必要であり、特に大規模な義歯工場では 3 台から 5 台の機械のみが必要です。
△ 三和義歯金属3Dプリント工房
取り外し可能な義歯は、磁器の歯に比べて4～5倍の金属プリンターが必要となり、市場規模も大きくなります。 1 枚のプレート (250*180mm の正方形プレート) で、取り外し可能な義歯 30 個の金属部品を印刷でき、1 日に数回印刷できます。一般的な義歯工場では、要件を満たすのに 1 台のマシンのみが必要であり、特に大規模な義歯工場では、5 台から 10 台のマシンのみが必要です。
△金属3Dプリント磁器クラウンと取り外し可能な義歯
そのため、義歯を生産するために3～5台の金属加工機を購入する工場は、業界では大規模とみなされます。例えば、鄭州三和義歯、安徽卓越義歯、洛陽銀生、成都赤岩、太原梅園、上海速成、四川歯歯などの大規模工場は、生産用に複数の金属機械を購入しています。
金型業界大手の金属3Dプリント会社 南極熊によると、設備や材料価格の急激な低下とコンフォーマル水路技術の普及に伴い、金型業界では金属3Dプリンターを複数台購入する大規模工場が徐々に現れているという。例えば、Guangyunda 3D Printing Center、Shenzhen Deke Precision Mould（約20台の金属加工機を保有）、Shanghai Leimo Technology、Shanghai Yisu、Dongguan Kangming、Zhuhai Abby Mouldなどです。
レイモテクノロジーは金型に深く関わっており、13台の金属3Dプリンターを保有している。
上海レイモテクノロジーは2019年に設立され、金型3Dプリントアプリケーションソリューションプロバイダーです。金型業界における3Dプリント技術の徹底的な産業応用に取り組んでいます。現在、13台の金属3Dプリンターを導入しており、その数は増え続けています。 RayMo は金属材料とプロセスの研究開発チームを設立し、金属組織分析、組成分析、機械的特性などの専門実験室を構築し、さまざまな 3D プリント プロセスと材料の開発に成功しました。同社は現在、金型市場の45％を占める射出成形金型に注力しており、今後はダイカスト金型分野でも事業を拡大していく。サブ産業に関しては、同社は現在、自動車部品、3C電子消費財、医療消耗品、日用品および化粧品パッケージ、家電製品の5つの分野に重点を置いています。
使用コストの面では、「Raymo Technology」はプロセス革新と材料革新を通じて、3年前に3Dプリント金型の使用コストを業界平均の50％に削減し、今後数年間は毎年10〜20％の低下を維持する予定です。
その他の大型金属3Dプリント工場
南極熊は、上記の大規模金属3Dプリント工場のほか、航空宇宙科学産業付加製造技術イノベーションセンター、第六航空宇宙アカデミー7103工場、玉頂付加物、AECCエクセレントマテリアル、河北静業集団、厦門華誼鈞、上海雲珠3D、東莞科恒など、数十台、数百台の金属3Dプリントマシンを備えた大規模工場を設立済み、または建設を計画している企業があることを知りました。
全体的な事業分布の観点から見ると、国内の金属3Dプリントの応用分野は、航空宇宙産業と軍事産業の2大分野がほとんどであり、医療分野では歯科と整形外科がそれに続いています。金型産業はまだ初期段階にあります。
今後、金属3Dプリント分野で国内、さらには世界のリーダーに成長していく企業はどこだと思いますか？
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