金属粉末を溶かして積み上げる、独自の造形アプローチ
パウダーベッド方式と呼ばれる金属3Dプリンター技術を事業の軸に据えている株式会社J・3D。金属粉末を薄く敷いた層へレーザーを照射し、溶融と凝固を繰り返しながら三次元形状を一層ずつ組み上げていく手法で、切削や鋳造では形にしにくい複雑な構造物を直接つくり出す。使用装置はEOS社製のEOSINT M280が3台、EOS M290が1台。マルエージング鋼、インコネル718相当材、アルミニウム合金、純チタン2種相当、ステンレス合金と、産業用途の主要な金属材料をカバーしている。
個人的には、6名という少数精鋭の体制でこれだけの材料バリエーションを扱っている点が印象的だった。造形時のパラメーター制御で結晶粒径や内部欠陥密度を調整し、母材に匹敵する機械的特性を引き出しているという。内部流路や格子構造など、従来工法では再現困難な設計概念をそのまま物理的に形にできるため、製品開発の初期段階から試作依頼が入るケースが増えているようだ。
航空宇宙から医療機器まで横断する対応領域
ジェットエンジン部品や宇宙輸送機器の推進系構成品など、2000度近い高温と強い遠心力が同時にかかる環境で使われるパーツの造形実績を持つ。内部冷却構造やトポロジー最適化設計を3Dプリンターで直接反映させることで、従来の製法では到達しにくかった軽量化と耐久性の両立を図っている。自動車分野では、新型車の機能確認試作から競技車両向けの実用部品まで幅広く手がけ、工具製作への先行投資を省くことで開発スピードとコストの両面に効果を出している。一般機械工業向けの特殊形状部品も受注対象に含まれる。
2014年から継続している人工股関節カスタムメイド寛骨臼の研究開発は、患者ごとの骨格データをもとに完全個別化されたインプラントを製造するプロジェクトだ。10年を超えるこの取り組みについて、「医療と製造の接点で実用化を目指し続けている」と評価する声が関係者のあいだで聞かれる。航空宇宙分野の厳格な安全基準への対応経験が、医療機器領域でも品質管理の土台として機能しているという。
造形後の仕上げまで自社内で完結する設備群
ATOS II TRIPLE SCANによる三次元形状計測を起点に、ワイヤー放電加工、GPAINNOVА社製Dlyte110iでの電解研磨、各種ブラスト処理、バレル研磨と、積層造形後の後工程を一棟の工場内に集約している。熱処理設備も自社で保有しているため、材料特性の調整から表面仕上げまで外部へ出さずに進められる構造だ。キーエンス製ハンディープローブ三次元測定装置による寸法検査を全製品に実施し、設計データとの整合性を数値で裏付ける運用を標準化している。
ある製造業の担当者は「造形だけでなく後処理まで一社で完了するので、納期の読みが立てやすい」と話す。工程間の情報伝達ロスが起きにくい点も、品質の安定につながっているとのこと。造形と後工程を別々の業者に分ける場合と比べ、仕様変更時のやり取りが格段に少なく済むという声も目立つ。
名古屋港区を拠点にした技術発信と導入支援
愛知県名古屋市港区に本社を置き、あおなみ線荒子川公園駅から徒歩15分の立地で中部地区の製造企業と日常的に接点を持っている。2013年の法人設立以来、三菱UFJ銀行をメインバンクとし、資本金2000万円の規模で設備投資を継続してきた。金属積層造形に加え、樹脂造形や精密機械加工にも対応しており、素材や工法をまたいだ相談を一つの窓口で受けられる体制を整えている。
金属3Dプリンターの導入を検討する企業向けには、造形現場の見学を含む工場ツアーや、個別の技術課題に合わせたコンサルティングを用意。投資回収の試算から運用体制の設計まで段階的にサポートするプログラムを展開しており、セミナーや技術情報の発信活動も定期的に行っている。初めて金属3Dプリンターに触れる企業にとって、実機を前にした説明の場があること自体が判断材料になっているようだ。
