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こちらは鉄系特殊材料で造形したピストンです。
お客様より、「ピストンを軽量化するためにアルミを採用しているが高温強度の懸念があり、また鍛造で製造しているため形状自由度が低く形状変更による軽量化は難しいので大変困っている」というご相談がありました。
そこで「金属3Dプリンタ工法転換ラボ」では、形状自由度が極めて高い金属3Dプリンタへの工法転換を提案しました。
鍛造の場合、まず金型を起こし試作・トライを経て量産に移行するので、量産まで数か月から一年ほどかかってしまいます。
しかしながら、金属3Dプリンタは3Dモデルデータから直接製作する工法のため金型を使用しないので、金型製作にかかる期間・コストが発生しません（金型レス）。さらに、抜き勾配を設ける必要が無く、形状変更により製品重量をギリギリまで追い込むことができます。
さらに、高温強度が低く熱膨張率も高いアルミに代わり、鉄系特殊材料への材料変更も提案しました。アルミ（比重2.71g/c㎥）と鉄（比重7.87g/c㎥）とでは3倍近い比重の差がありますが、上述の形状変更により大幅な軽量化が期待できるため、鉄系材料にしてもなお従来より軽量化できるためです。
当サイトを運営する東金属産業株式会社は、既存工法から金属3Dプリンタへの工法転換のご提案を積極的に行っており、本事例のような軽量化のほか、納期短縮、工程集約、高機能化、難形状実現といった様々なメリットをお客様にご提供してきました。
本製品の場合は、アルミから別の材料に変えてなお且つ軽量化しなければならないというケースで、製品設計・材料選定・造形・ポストプロセスいずれも極めて高いレベルが要求されますが、これまで数千点の造形品実績で培ったノウハウをもとに、強度解析も含め要求仕様をクリアしました。
鍛造品の軽量化や形状制約にお困りの方、金属3Dプリンタへの工法転換により金型レスを実現したいという方は、お気軽にご相談ください。
