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株式会社NTTデータエンジニアリングシステムズ

No.73 トピックス

EUROMOLDで発表されたEOS社の新製品

はじめに

AM(Additive Manufacturing)という名称が定着し、EOSINT・FORMIGAのようなハイエンド機も本格的に生産技術のひとつとして、その仲間入りを果たしつつあります。しかし、その造形サイズ、造形スピード、使用材料の種類など、AMゆえの課題が存在し、現在もAM装置メーカー各社は、これらの課題に対応できる製品開発に力を注いでいます。その発表の場のひとつであるEUROMOLDが2013年12月にドイツのフランクフルトで開催されました。ここでは、EUROMOLDのEOS社ブースで展示された新製品などをご紹介します。

大型金属造形機 EOS M400

EOS M400
EOS M400
モジュール名称(右から順に)
・セットアップステーション
・アンパッキングステーション(カバーなし)
・プロセスステーション

EUROMOLD会場の入り口付近で目立っていたEOS社ブースで最も注目されたのが、400mm×400mm×400mmの造形領域で、1kWの高出力レーザーを搭載する金属AMシステムM400です。これまで金属造形機に求められてきた「より大きな造形領域」、「より高い生産性」に対応するEOS社の新製品です。M400は、現行機種のM280と並行して4年間におよぶ開発が進められ、製造/量産を主眼においたシステムとして、造形技術だけでなく、フィルターのセルフクリーニング、材料ハンドリング、造形モニタリングなど、より生産装置としての側面にも配慮されています。

また、ハードウェアは将来的な拡張性を考慮して、機能ごとに分かれたモジュラーシステムであることも大きな特長です。EOS社ブースでは、造形機本体となるプロセスステーション、造形用プレートのセットアップと造形後の取り出しを行うセットアップステーション、造形後、未溶融パウダーを自動回収するアンパッキングステーションの構成で公開されました。

これまで、大型の金属AMシステムを待っていた企業は多く、2014年に生産されるM400は既に完売しています。

EOS M400仕様
造形領域 400 mm x 400 mm x 400mm ※ベースプレート厚含む
レーザー Yb-fibre laser; 1 kW
スキャン速度 up to 7.0 m/s
積層厚 材料によって異なる
可変焦点径 約90 μm
材料 ニッケル基超合金  アルミニウム合金 ※その他材料は順次対応予定
M400の造形サンプル
M400の造形サンプル

M400の造形プロセスは、既存のM280と異なり下記のフローになります。

セットアップステーションに戻ってきたフレーム内にある造形された部品
セットアップステーションに戻ってきたフレーム内にある造形された部品
※未焼結/未溶融パウダーは、アンパッキングステーション内で既に回収済み

以上が取り出しまでのプロセスです。この後、プレート上の造形物は用途に応じた後処理プロセスに進みます。

この造形プロセスは、ほぼ自動で行われます。造形サイズが大きくなったことで、造形用プレートも造形物も大きく重くなるため、その対策が必要となり、多くのプロセスが機械により自動的に行われます。また、装置運用の安全面についても、これまで以上に考慮されています。そして、さらなるAMシステムの成熟を目指し、現在も開発が進行中です。

M080 とμ60

M080で造形されたゴールドの時計ケース
M080で造形されたゴールドの時計ケース

金などの貴金属専用のM080や既存金属造形機の約1/10の積層厚で造形するマイクロレーザーシンタリングシステムであるμ60の造形品も展示されていました。大型化とは別の方向性を具体的に示し、これまでの顧客とは異なる産業界からの関心を集めていました。

EOS 金属造形機ラインナップ
装置 用途
M280 基本モデル
AMプロセスR&D、少量生産
M400 スケールアップモデル
M080(未発売) 特定アプリケーション専用 (貴金属専用小型機)
μ60(未発売) 超微細

新型プラスチック造形機 EOS P396

EOS P396
EOS P396
PrimePartSTで造形された複雑な格子構造で構成されたサンプル
PrimePartSTで造形された
複雑な格子構造で構成されたサンプル

ハイエンドのAMシステムは、金属造形機に関心が集まりがちですが、EOS社は、プラスチック造形機P395の後継機となるP396も出展しました。最大の特長は、造形プロセスの高速化です。レーザーが50Wから70Wへと高出力になり、リコーティングプロセス(材料を散布すること)がP395よりも約40%速くなりました。また、各層ごとのヒーティングの時間が約60%短縮され、生産性が向上しました。

材料については、PrimePartST(ポリエーテルイミド)が利用できます。これまでにない柔軟性、強度、密度を持つ材料であり、SLSの応用範囲を広げることができ、多くの顧客から期待されています。

M400もそうですが、名称からEOSINTが無くなり、社名+モデル名となっています。これは、AM産業への新たなブランディング戦略が背景にあります。

AMソリューションプロバイダーとしてのEOS社とNDES

表面仕上げが施されたFIRST SURFACE社の造形サンプル
表面仕上げが施された
FIRST SURFACE社の造形サンプル

AMは新しいものづくり手法であり、効果的に活用するには、その前後のプロセスを考慮して構築していく必要があります。たとえばAMに最適化した設計のあり方、その支援ツール、特定アプリケーション専用の材料や造形条件の開発、造形物の後処理方法などです。EOS社では、装置だけでなく、これらの取り組みも以前から行われています。

左写真は、EOS社が共同出資をするFIRST SURFACE社の表面処理技術を利用したサンプルです。積層造形による荒い表面の仕上げ技術の開発およびサービスを提供しています。

私たちも大阪のAMデザインラボにて、今後さらに重要性が増す有形無形の「AM向けソリューション」の開発およびサービスのご提供に取り組んでいきます。ご質問、ご相談などございましたら、ぜひNDESにお問い合わせください。

新製品のお取り扱いについて

EUROMOLDで発表されたM400などのEOS社新製品の日本国内での販売につきましては、まだ詳細が決定しておりません。別途ご案内させていただきます。

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