【 AMbition 】　XAMの受託開発・造形サービス

金属３D プリンターの 用途開発・受託造形サービス C O N T E N T S AMbition について サービスの紹介 － AM の設計 / プロセス開発 － 材料開発・試験 － 造形方案・製造 － 検査・品質保証

XAM による金属 AM の ア ン ビ シ ョ ン 単なるコンサルティングサービスではなく、 用途開発・受託造形サービス、 お客様と共に AM の可能性を実証します。 AMbition とは、お客様に代わって 金属AMの量産適用実現の可能性を実証するサービス AM 造形品は 独自の金属材料で 強度に問題はないか の支援範囲 造形がしたい 特性を評価したい 他社で納得のいくものが 装置を購入するかは分からないが、 できなかった、断られた 金属 AM の適用は進めたい 01. 設 計 パーツスクリーニング DfAM( 適合設計 / 付加価値設計 )* 量産を見据えた *DfAM…Design for Additive Manufacturing 装置を購入する前に 部品開発と品質保証を 課題点を洗い出したい 確立したい 02. 材料・プロセス開発 プロセス開発 材料開発・試験 はAM 参入の ２大不安 を解決します 技 ー 設計図通りのものが作れるのか？ 03. 製造・検査・品質保証 方案作成と製造 術 ー 金属の強度は大丈夫か？ 検査・品質保証 的 ー 繰り返し同じものが同じ精度で製造できるのか？ 不 安 造形プロセスの知見とノウハウがないと部品の生産性や品質に大きな差が出てしまう 25 年来の R＆D 実績により、安定した技術の提供が可能 ー ３D プリンターを導入しても、 経 　 実際にはうまく適用できず まったく装置が稼働しない、なんてことは？ ノウハウトランスファー 済 ー 製造してみると部品１つあたりのコストが想定を上回り、 的 　 従来製造よりも高くなる、なんてことは？ 不 EOS の装置をご導入されるご予定があれば、弊社のノウハウや造形方案を装置と一緒にトランスファー 安 するので、設置後すぐに量産が可能となります。もちろん装置は購入せずに部品開発から製造、品質保 装置導入の初期投資へのリターンが不明確 証を AMbition にお任せいただくお客様もいらっしゃいます。 お客様それぞれのニーズに合わせた開発支援をご提供します。 XAM では小ロット生産や量産向けの方案作成の実績があり、 事前のコスト算出や AM 適用が可能な部品の選定ができます。

パ ー ツ パラメーター D f A M スクリーニング 開 発 設計 件以上 件以上 プロセス開発 件以上 こんなお困りごと、ないですか？ こんなお困りごと、ないですか？ ― Design for AM（DfAM）ができない（AM の設計ルールが分からない） ― 従来材と材料特性が異なる ― コストが合わない ― コストが下げられる設計の勘所が分からない ― 寸法精度が要求を充足しない ― 要求品質を満たさない ― AM の寸法公差要求がどこまで可能か分からない ― 従来通りの設計で造形したいけど、造形できない ― コンピュテーショナル設計に興味はあるが社内では設計できない ― パーツごとに適したプロセスを開発したいがやり方が分からない AM の特徴 AM の特徴 パラメータ開発 ー 造形できない形状もあり、AM に適合した形状への最適化が必要 ー 造形パラメータの変数が多い ー サポート構造を考慮することが必要 ー 形状によって形成された金属組織が異なる 　（ 造形オリエンテーションを決めてから設計が必要） ー 形状、材料によって変形量が把握しにくい ー 残留応力による変形を考慮することが必要 ー 表面粗さの均一化が困難 ー 複雑形状が得意で複雑さはコストに反映されない。 　（ 既存工法は複雑さとコストは正比例の関係） ー トポロジー最適化などの次世代コンピュテーショナル設計技術との相性が良く、付加価値設計が可能 パラメータの 顧客支給の CAD データの XAM が提供できる価値 XAM が提供できる価値 組み合わせを駆使して、 再設計（DfAM）が得意 要求特性を充足させる トポロジー最適化、 残留歪解析から メタマテリアルなどの FEM 解析による設計検証が可能 製造性を考慮に入れた プロセス開発に必要な解析機器を有し、 変形を予測した 次世代設計技術を活用した （構造、熱流体） 設計、形状最適化が可能 最適なプロセスを提供できる 製品設計・提案が可能 最適な形状を提案できる 過去の製造データから パーツスクリーニングの提供 DfAMトレーニングを 造形時の入熱を可視化し 具体的な公差要求に関する （AM で製造すべき部品を経済性、 お客様のニーズに合わせた熱処理方案を提供できる 提供可能 パラメータをコントロールできる 提案が可能 技術成立性の観点から選別する )

熱 処 理 材 料 開 発 条 件 開 発 材料開発・試験  件以上   件以上 XAM には自社で開発した材料があります。 AM で使用できる材料の種類を増やすことが、AM 適用のハードルを下げると考え、 EOS の純正材料以外のもので、EOS の造形機で造形できるようパラメータ開発をしています。 こんなお困りごと、ないですか？ 製品名 製品名 製品名 ― 自社が開発した材料を使用したい スチール 銅系 高融点金属 ― 材料特性が出ないと AM の実用化ができない SKD61 純銅 純タングステン ― AM のプロセスが複雑で未解明な物理現象が多い HTC40 CuCr タングステン合金 ― 公開されている材料データでは不十分 HTC45 CuCrZr 純モリブデン LTX CuW モリブデン合金 Silicolloy A2 CuMo 純タンタル TANIOBIS 社開発材料 AM の特徴 Silicolloy XVI アルミニウム タンタル合金 TANIOBIS 社開発材料 Mn-Ni-Cr-Mo-N A1070( 純アルミ） 純ニオブ TANIOBIS 社開発材料 FeCo AC4CH(A356) ニオブ 合金 (C103) TANIOBIS 社開発材料 ー AM で使用可能な材料種類が少ない ニッケル基 ADC12 ニオブ合金 (FS85) TANIOBIS 社開発材料 ー 材料ごとのレーザー吸収率が異なる 純ニッケル Scalmalloy その他 ー 従来製造と異なる金属組織が形成される IN718 A205 (A20X) Aluminium Materials Technologies 社開発材料 スーパーインバー（Fe-32Ni-5Co） ー 金属 3D プリンターならではの機械的特性を有する ABD900AM Alloyed 社開発材料 A2024 RAM2 マグネシウム合金（AZX912） IN939 A6061 RAM2 IN738LC A7050 RAM2 プロセス変数が膨大で、１つの要素を変えると機械的特性が大きく変わる。 IN713C その反面、プロセスを全て理解していれば、狙った特性を出せる。 CM247LC ●…特許取得済み ●…開発中 ( 試作ニーズがあればご相談ください） 当社は Alloyed 社・Auminium Materials Technologies 社・TANIOBIS 社の認定製造ビューローです XAM が提供できる価値  　熱処理条件の開発力 製品名 製品名 製品名 スチール ニッケル基 チタン ① 規格材と同等の特性を EOS MaragingSteel MS1 EOS NickelAlloy HAYNESⓇ 282Ⓡ EOS Titanium Ti64 / 　 実現する条件を導出 EOS Titanium Ti64 Grade 5 EOS ToolSteel 1.2709 EOS NickelAlloy HX 造形で形成される 顧客独自材料の EOS Titanium Ti64ELI / EOS ToolSteel CM55 EOS NickelAlloy IN718 EOS Titanium Ti64 Grade 23 ② AM 材の特性を 金属組織について パラメータ開発と EOS CaseHardeningSteel 20MnCr5 EOS NickelAlloy IN625 EOS Titanium TiCP 　 最大化する条件の導出 micro まで評価できる その実現可能性の検証 EOS StainlessSteel GP1 EOS NickelAlloy IN939 アルミニウム ③ 顧客要求に応じた EOS StainlessSteel PH1 コバルト基 EOS Aluminium AlSi10Mg 　 金属組織の調質 EOS StainlessSteel 254 EOS CobaltChrome MP1 EOS Aluminium AlF357 EOS StainlessSteel 316L 銅 EOS Aluminium Al2139 AM 金属 3D プリンターに適した ④ 応力除去条件の導出 EOS StainlessSteel 316L VPro EOS Copper Cu 高融点金属 独自合金の材料設計が可能 最先端の材料開発への取り組み EOS STainnlessSteel CX EOS Copper CuCP EOS Tungsten W1 EOS StainlessSteel 17-4PH EOS CopperAlloy CuCrZr EOS StainlessSteel SuperDuplex

量 産 向 け 量 産 部 品 の 総 造 形 時 間 造形方案作成 年 間 製 造 数 造形方案・製造 年 間   件以上 個以上 時間以上 こんなお困りごと、ないですか？ ― 見えない内部の品質は大丈夫か？（欠陥はないか） ― コストを充足できるのか？ ― 図面通りのものができるのか ― 品質保証はどうすればよいのか？ ― AM で作る際の設計ルールが分からない 造形機 AM の特徴 装置 レーザー 造形サイズ 台数 EOS M 100 Yb fiber 200W ф100×H95mm 1 EOS M 270 Yb fiber 200W W250×D250×H215mm 1 ー 開発から最終製品までのリードタイムが短い EOS M 280 Yb fiber 400W W250×D250×H325mm 1 ー サポート設計によって造形の歩留まり、形状精度、内部品質が変わる EOS M 290 Yb fiber 400W W250×D250×H325mm 9 ー 複雑なチャンネルが造形できるが、内部に粉末が残留する EOS M 300-4 Yb fiber 400W×4 W300×D300×H400mm 1 ー 内部応力によるひずみが大きく形状精度を出すのが難しい EOS M 400-4 Yb fiber 400W×4 W400×D400×H400mm 2 FORMIGA P 100 CO2 30W W200×D250×H330mm 1 ー 部品は 3 次元空間に自由に配置できるが、配置によって各層毎の FORMIGA P 110 Velocis CO2 30W W200×D250×H330mm 1 　 二次元断面が変わり、ひずみ、面粗度、内部品質、生産性に影響を及ぼす Sintratec Fiber 10W ф160×H400mm 1 ー 二次元断面 ( スライス ) によってレーザーの投入エネルギーを調整する必要があるが、 　 投入エネルギーを変えると内部品質も変わるため内部品質の評価能力が必要となる 加工機 機器 台数 真空熱処理炉（大型） ２ 量産を視野に入れた 方案設計の提案 真空熱処理炉（小型） ２ XAM が提供できる価値 熱処理炉（小型） ３ ① 多数個取りなどスループット 五軸加工機 １ 　 最大化を意識した部品配置設計 ワイヤーコンターマシン（大型） １ ワイヤーコンターマシン（中型） １ ② 専用レーザーパラメータ設計 　 による品質と生産性の最大化 レーザーマーカー １ デジタル技術を活用した DfAM の提案や CAD による 厳格な工程管理、 ③ 形状最適化＜DfAM＞ 再設計（適合設計）が可能 後処理 プロセス保証を実践 ④ 品質保証戦略の提案 機器 台数 ショットブラスト ５ 直圧ブラスト ２ プロセスシミュレーションを プロセスと AM 設計を深く理解した 超音波洗浄機 ３ 粉末の除去性を考慮した バレル研磨機 １ 活用したひずみ低減技術、 アプリケーションエンジニアの 方案の提案 乾式電解研磨 DLyte ４ 高精度造形の提供 数が国内最大級 湿式電解研磨機 １ SMAP １

引 張 強 度 試 験 デ ー タ 保 有 数 検査・品質保証  計測機器 件以上 機器名 メーカー 型名 台数 硬度測定器（ロックウェル） FUTURE-TECH LC-200R 1 硬度測定器（ビッカース） 島津製作所 HMV-G21 1 こんなお困りごと、ないですか？ 表面粗さ測定器 小坂研究所 SE300 1 表面粗さ測定器 Mitsutoyo SJ-210 1 ― どんな検査をすればいいか分からない ― 金属粉末材料の管理方法が分からない 磁器式厚さ測定器 オリンパス Magna-Mike8600 1 ― 検査しても基準、規格が定めにくい ― 3D プリンターが健全に動いたか分からない 超音波厚さ測定器 オリンパス 38DL PLUS 1 ― 品質検査をしたいけど機器がない 非接触３D スキャナー GOM ATOS CORE300 2 非接触３D スキャナー GOM ATOS Q 1 Mitsutoyo CRYSTA apex Mitsutoyo CRYSTA-Apex S574 1 銅伝導測定器 ETHER NDE SIGMA CHECK 2 1 AM の特徴 分析機器 ー 検査しなければいけない項目が多い 機器名 メーカー 型名 台数 ー 造形物の全数検査が必要 粉末強度分析装置 マイクロトラック・ベル MT3200Ⅱ 1 粉末粒度分析装置 筒井理化学器械 粉末流動度測定器 1 ー AM は特殊工程なので、工程管理が必要 比重測定器 島津製作所 AUX220 1 ー 装置の健全性を保つことが必要 引張強度試験機 島津製作所 AG-X plus 50kN 1 ー 使用する金属材料を検査、管理することが必要 デジタルマイクロスコープ オリンパス DSX500 1 デジタルマイクロスコープ キーエンス VHX-8000 1 ー 造形品内部の健全性（欠陥の有無）の検査には破壊、非破壊の両検査が必要 レーザー顕微鏡 オリンパス OLS5000 1 ー 造形品に不具合があった場合、新しく管理項目を増やさないといけない場合がある レーザー元素分析装置 キーエンス EA-300 1 Ｘ線回折装置 Bruker AXS D2 PHASER 1 X 線ＣＴ装置 コムスキャンテクノ scanXmate-D130SS270 1 蛍光 X 線分析装置 Malvern Panalytical Epsilon１ 1 造形毎にプロセス、 高温型示差走査熱量計 リガク DSC8271 1 XAM が提供できる価値 材料、造形物を評価し、 酸素窒素測定器 LECO ON736 1 保証する 走査電子顕微鏡 (SEM) HITACHI TM3030 1 試料用金属切断機 Struers Accutom-100 1 試料用研磨機 Struers Tegramin-25 1 試料用研磨機 Struers TenuPol-5 1 試料用研磨機 Wingo L-5010 1 3D プリンターで製造した製品に 造形物に関する品質、寸法検査を カールフィッシャー水分計 京都電子工業 MKC710 1 必要となる品質検査の提供 請け負うことができる インプロセスモニタリングを 航空宇宙分野向けの品質管理規格である「 JIS Q 9100 」の認証を取得しています 活用したデータドリブンな 工程保証を実践 金属３D プリントを特殊工程による素形材を作る技術と定義し、厳格なプロセスバリデー 造形のキープロセスを理解し、 造形品に不具合があった場合に、 ションを実施しています。３D プリントならではの革新的な機能形状も素材として特性が保 データで管理している 原因の解析と対策が可能 証されてこそのものであると考え、AM 部品の品質保証の確立に最前線で挑戦しています。 （JIS Q 9100：2016 登録証番号：JQA-AS0254/ 登録範囲：防衛向け積層造形 / 登録日：2020 年 10 月 23 日）

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