世界最高レベルの造形速度を持つ大型鋳造用砂型3Dプリンター――NEDOの成果をもとにシーメットが製品化

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鋳造用砂型3Dプリンター「SCM-1800」

新エネルギー・産業技術総合開発機構(NEDO)は2018年5月7日、シーメットが、毎時10万cm³の世界最高レベルの造形速度を持つ大型鋳造用砂型3Dプリンターを製品化したと発表した。NEDOのプロジェクト成果をもとに開発されたという。

鋳造業界における砂型の製造は、従来の木型工法では工数やコスト削減に限界がある。さらに、技術者の高齢化および後継者不足の影響なども重なり、より高精度の製造や納期短縮などの市場要求に応えることが困難な状況になりつつある。

このような背景を受けNEDOプロジェクトにおいて、次世代3D積層造形技術総合開発機構(TRAFAM)は、高速かつ大型の鋳造用砂型3Dプリンターの研究開発に取り組んでいる。

鋳造用砂型3Dプリンターは、木型作成の期間やコストが不要になり、なおかつ従来の工法では難しかった複雑な形状の鋳型の製造が可能になるメリットがある。TRAFAMでは、これまで世界最高レベルの造形速度の3Dプリンター技術を開発。大型高速機としての運用実証と改良、鋳型の造形評価や鋳造評価を続けてきた。

今回はそれらの開発研究成果をもとにして、シーメットが従来品の約10倍の造形速度を持ち、造形後の後工程時間も半分に短縮、さらに約10倍の造形サイズを持つ大型鋳造用砂型3Dプリンターを製品化した。

同製品は、バインダジェット方式を採用し、リコータ(砂を敷きつめる部品)やプリントヘッドの高速化、双方向化などによって、従来品の約10倍となる毎時10万cm³の造形速度を実現。使用材料として乾式砂を用いることで、造形後の後工程作業時間を半分に短縮した。

砂型3Dプリンターは、多くのメリットがありながら、生産性の問題から鋳型の量産設備としては考えられてこなかった。しかし同製品は、造形サイズを1800×1000×750mmと大型化し、造形を高速化したことで、例えばターボチャージャー中子を一晩(約14時間)で約460個(月産約1万個相当)、シリンダーヘッド中子を一晩約100台分(同約2200台分相当)生産できる。量産設備としても従来工法に対して高い競争力を発揮するという。

適応材料はCCS/専用バインダとなり、積層ピッチは0.28mmだ。

シーメットでは、同社が展開する砂型3Dプリンター「Sand Casting Meister」シリーズに今回開発した大型機「SCM-1800」を加え、2018年5月7日から発売する。

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