「製品の高度化／金属関連技術の高度化」

技術情報
Ｑ＆Ａコーナー
IRI
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・「製品の高度化／金属関連技術の高度化」
Q&A・
Ｑ
３Ｄプリンターの産業利用の可能性と
工業試験場での取り組みについて教え
てください
３Ｄプリンターは、３次元ＣＡＤデータ
Ａ
から比較的手軽に実立体を得る手段とし
て注目されています。３Ｄプリンターの主な
利用目的は、ものづくりの開発段階で実立体
を試作し、その後の設計に反映させることを
目的とした利用が多いようです。３Ｄプリン
ターでの部品製作は、使用できる材料に制限
があったり、材料が高価だったり、また製作
に長時間を要するなど、ロット数の多い部品
の製作には、不向きと考えられています。そ
の中で、金属製の粉末材料を使った積層造形
な複雑な内部構造を持つ金属部品などの高い
付加価値の製品製作が可能であることから、
国をあげて国産機開発が進められるなど、今
後の実製品への展開に期待が高まっています。
工業試験場では、早くから光造形装置が導
入され、道内企業にも広く利用していただい
ています。その後、無機粉末（砂）や、金属
粉末、熱可塑性樹脂を材料とする３Ｄプリン
ター装置の導入と、それらを使った技術開発
に取り組んでいます。特に、金属粉末積層造
形に関して、工業試験場では平成 28 年度か
ら重点研究の一つとして、３Ｄプリンターに
よる実用的な金属製品の製作を目指した研究
に取り組んでいます。
分野では、金型の製作や肉盛り補修、さらに、
３Ｄプリンターでなければ製作できないよう
Ｑ
金属材料の表面改質にレーザを使う
メリットは何ですか？
（製品技術部　戸羽　篤也）
向や製品形状による肉盛り品質の影響につい
て研究に取り組んでおります。将来的には鋳
造用金型の部分補修や機械部品摺動部の高耐
金属材料の表面に母材と異なる性質のも
のを付与して、材料の耐熱性や耐食性を
高める加工技術を表面改質と言います。表面
改質には、肉盛り溶接、溶射、めっき、蒸着
など様々な方法があり、これらは材料の厚さ
や材質によって使い分けられます。
表面改質の熱源には、レーザの他にプラズ
マ、アーク放電、ガスなどが用いられます。
レーザはプラズマなどより数百倍高密度の熱
エネルギーを供給できるため、タングステン
合金など融点の高い材料を溶かした肉盛り溶
接ができます。また、レーザは出力や波形を
細かく制御できるため、加工や熱影響の範囲
が必要最小限に絞られ、寸法精度を確保する
ことができます。
当試験場では、溶接ワイヤを用いたレーザ
肉盛り溶接（図）について、ワイヤの供給方
Ａ
久化など、精度と耐久性の両立が求められる
製品での実用化を目指しております。
金型や摺動部以外でも、高精度な機械部品
の表面改質でお困りの際には気軽にご相談く
ださい。　（製品技術部　櫻庭　洋平）