金属3Dプリンタ×精密金属加工技術で、まったく新しい部品を作る

当社は東レ株式会社の合成繊維製造のキーデバイスである、紡糸口金を製造するための精密微細加工メーカーとして1955年に設立されました。現在は精密部品の受託加工を中心に、合成繊維用紡糸口金のほか、FPD関連のスリットダイ、光学機器部品、導光板や高機能フィルム用の微細金型、半導体製造装置の部品などを製造しています。

当社は金属加工の分野において常に新しい可能性を模索しているのですが、2013年頃から金属3Dプリンタ導入について本格的な検討を始めました。3Dプリンタでは中空構造をはじめとして、機械加工では難しい形状を造形できます。しかしその一方で、面の粗度が粗く、形状の精度も悪い。したがって、金属3Dプリンタと当社の精密金属加工技術を組み合わせることで、これまでになかった金属部品が製作でき、お客様に新しい価値を提案できると考えたのです。

その後、2015年にドイツEOS社製の最新鋭の金属3Dプリンタ「EOSINT M290」を導入しましたが、日本でこの装置を導入している企業は多くありません。現在、いくつかのお客様にご協力をいただきながら、テスト造形を進めています。

当社が導入した金属３Ｄプリンタ「EOSINT M290」では、「金属粉末積層造形技術（Additive Manufacturing）」によって造形がなされます。

金属粉末にレーザーを照射すると金属粉末は溶解し、その後固まります。金属粉末を撒いてレーザーを照射、これを繰り返すことで造形をしていく仕組みです。金属部品の試作でいえば、金型を製作するよりもスピーディで、コストの削減にも繋がります。

ちなみにこの技術は欧米を中心に急速に研究が進んでおり、航空・宇宙、自動車部品、医療機器などの分野での実用化も進んでいます。

航空機関連では、エンジンカバー用のドアヒンジに金属3Dプリンタを使用した部品が採用されていますし、エンジンの燃料噴射ノズルの検討もなされています。また、医療機器分野での人工関節など、いわゆる専用品での採用に注目が集まっています。

国内では経済産業省がこの分野のプロジェクトを立ち上げ、金属3Dプリントやその分野の盛り上がりが今後期待されます。当社は、この現状をむしろチャンスととらえ、他社にない価値を提供することで、金属3Dプリントによる精密部品製作の市場をリードしていきたいと考えています。

前述のとおり、「金属粉末積層造形技術（Additive Manufacturing）」の最大のメリットは、複雑な形状や機械加工では難しい形状でも造形することができることです。これまでは溶接や接合で繋ぎ合わせる必要がある複雑な形状の部品も一体で造形することができます。

これにより開発者や設計者は、機能や性能を追求した形状を追い求めることができるようになりますし、加工時間の短縮やコストダウンにもつながります。

造形上の課題となってくる面の租度と形状の精度について、当社ではこれを長年培ってきた「鏡面加工」や「研削加工」で追い込んでいきます。さらに、造形物に微細孔を加工するなど、表面処理以外に更なる価値を付加することも可能です。