金属3Dプリンター受託造形サービス事例

受託造形サービスの事例紹介

ここでは、実際に造形した事例を紹介します。

造形後に精密微細加工を用いた2次加工で、金属3Dプリンターの造形メリットを最大限に生かし、お客様の課題解決や新しい価値を見出します。

事例1 クローズドインペラ
    (金属3Dプリンタ―造形+2次加工(研磨処理))

 ポンプなどに使用されるインペラ。特に羽根部(インペラ)が側板(シュラウド)に覆われている「クローズドインペラ」は、エネルギー効率が高く、幅広い分野で活用されている部品です。
 クローズドインペラを機械加工で製作する場合、羽根部・側板の曲面を高精度に削り出すため、工具やNCプログラム、材質を考慮した加工など検討項目も多く、製作難易度は高くなります。このようなクローズドインペラは、3D-CADで設計した図面をもとに金属3Dプリンターで、一体で造形することで検討項目や工程数の削減になり、コストダウンにもつながります。但し、金属3Dプリンターの造形だけでは、羽根部や側板の表面が粗く、そのままでは仕様できないため、研磨処理の仕上げ加工が必要です。
 東レ・プレシジョンでは、研磨処理を行い、高精度な部品に仕上げます。表面の研磨はもちろんのこと、内部のインペラ部にも研磨処理を施し、表面粗さも研磨前Ra20µmから研磨後Ra0.5µmに改善させることができました。

下図はクローズドインペラのCADイメージと3D造形後の研磨前後となります。

  • CADイメージCADイメージ
  • 研磨前後
    表面粗さ 研磨前 研磨後
    Ra 20µm Ra 0.5µm

事例2 冷却水管の金型
(金属3Dプリンター受託造形サービス+切削加工のハイブリット造形)

 螺旋状流路の冷却用水管を保持するコップ金型の製作事例です。螺旋状流路(空洞)を製作する場合、機械加工では非常に困難な加工となります。金属3Dプリンターで造形することにより、1回の造形で複雑構造である螺旋状流路(空洞)の製作を可能にします。
 ただし、加工で全てを金属3Dプリンターで加工すると、製品の高さが高いゆえに加工時間増大によるコストがかさむデメリットが発生します。

 このようなケースの場合、東レ・プレシジョンでは、下記のような提案をして行きます。
 【提案】
 機械加工で仕様達成できる土台部分をマシニング加工で製作、螺旋状流路の複雑形状部分は金属3Dプリンターにて造形するといった切削加工と金属3Dプリンター受託造形サービスのハイブリットで造形を行います。

 【改善】
 今回の冷却水管金型では、ハイブリット造形が、全て金属3Dプリンターでの造形より、加工時 間3割も削減することができます。

完成品

ハイブリット造形の構成

製造工程

  • 1. マシニング加工で製作したコップ金型の土台。
  • 2. コップ金型の土台の上に粉末を敷き詰めます。
  • 3. 造形スタート!
    1層20μmずつ積層します。粉末をレーザーで溶融凝固させます。
  • 4. 造形完了!
  • 5.仕上げ加工(2次加工)
    5軸マシニング加工
  • 6. コップ金型完成!

造形動画

こんな時にご相談ください