金属3Dプリンターは、樹脂3Dプリンターとは異なり、産業向けの高価な設備です。
導入を検討する際は、装置の選定だけでなく、運用コストや対応鋼種、メンテナンスなども考慮する必要があります。

本記事では、レーザー方式（L-PBF）の金属3Dプリンター導入前に比較・検討すべきポイントを、複数の装置を運用する当社の視点から詳しく解説します。

【金属3Dプリンター導入時に比較・検討すべきポイント】
金属3Dプリンターを導入する際、以下の点を事前に確認することが重要です。
・ 装置価格（初期投資とランニングコスト）
・ 対応鋼種と粉末管理（異種金属の管理方法）
・ 造形可能なサイズ（造形領域と精度）
・ 装置性能（レーザー出力、スキャン速度など）
・ 運用負担（メンテナンス、粉末交換のしやすさ）
・ 代理店のサポート体制（部品供給、技術支援）
これらの基本項目に加えて、実際の運用プロセスを理解することが重要となります。

【レーザー方式の金属3Dプリンター運用プロセス】
レーザー方式（L-PBF）の金属3Dプリンターの運用は、以下の4つの工程に分かれます。
1. 3Dプリント前準備（粉末充填・交換、造形パラメータ設定、サポート設計）
2. 3Dプリント（造形時間と装置の違い）
3. 3Dプリント後の取出し・仕上げ（粉末回収、サポート除去、表面処理）
4. メンテナンスとランニングコスト（消耗部品、ガス使用量、代理店の対応）

1. 3Dプリント前準備
■ 粉末充填・交換
・ 金属粉末（数十kg～100kg以上）を装置に充填
・ 異種金属を使用する場合は、粉末交換と清掃作業が必要（清掃時間は装置によって異なる）
■ 造形パラメータ設定
・ 主なパラメータはレーザー出力、スキャン速度、積層厚（積層ピッチ）など
・ メーカー提供の推奨設定を使用可能だが、高度な造形にはオリジナル調整が必要
・ パラメータ設定の自由度は装置メーカーごとに異なるため、材料開発を目的とする場合は慎重に選定
■ サポート設計／造形レイアウト設計
・ 造形時の熱変形を防ぐため、適切なサポート材を設計
・ 専用ソフトウェアで配置設計を行い、スライスデータに変換（ソフト購入が必要）

2. 3Dプリント（造形時間と装置性能）
・ レーザーの数が造形時間に影響（1レーザー、2レーザー、4レーザー機種がある）
・ 多レーザー機種は造形時間が短縮されるが、導入コストが高額（1レーザー追加で数千万円）
・ レーザーは経年劣化するため、交換時期とコストも考慮する

3. 3Dプリント後の取出し・仕上げ
■ 造形物の取り出し
・ 造形プレートからの分離にワイヤーカット等が必要
・ 造形後の金属粉末は再利用可能だが、酸化を防ぐための管理が必要
■ サポート材の除去と表面仕上げ
・ サポート材は工具で除去（作業時間が数時間かかる場合も）
・ 造形後の表面粗度はブラスト処理後でもRa10程度（当社実績）
・ 精度向上のため、追加の機械加工や熱処理が必要な場合がある

4. メンテナンス・ランニングコストと代理店サポート
■ メンテナンスと消耗品コスト
・ 年1回の定期メンテナンスを推奨（消耗部品交換を含む）
・ 主なランニングコストはガス（アルゴン・窒素）、シール材、ブレードなど
■ 代理店のサポート体制
・ 海外メーカーが多いため、国内代理店の対応力が重要
・ 消耗部品の在庫状況や日本人技術スタッフの有無を確認

【まとめ】
金属3Dプリンターは、スイッチを押せば簡単に造形できるわけではなく、運用には経験やノウハウが必要です。
導入を検討する際は、装置の性能や価格だけでなく、運用面での負担やメンテナンス体制も比較・検討することが重要です。

導入前に検討すべきポイントは以下の通りです。
・ 装置の基本性能（価格、対応鋼種、造形サイズ）
・ 運用コスト（粉末管理、メンテナンス、ランニングコスト）
・ 作業負担（粉末交換、サポート除去、表面仕上げ）
・ 代理店のサポート体制（部品供給、技術支援）

日本積層造形では、金属3Dプリンターの受託造形、造形パラメータ開発、DfAM支援、金属粉末の製造販売など、金属積層造形に関する総合サービスを提供しています。

導入を検討されている企業様向けに、レーザー方式（L-PBF）および電子ビーム方式（EB-PBF）の導入アドバイスも可能です。
詳細については、お気軽にお問い合わせください。

【お問合せ先】
日本積層造形株式会社
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