金属3Dプリンティング
フィリグリー形状および複雑な構造体の設計
「3Dプリンティング」という用語が流行するなか、製造業界では「複雑さからの解放」となるアディティブ・マニュファクチャリング（積層造形）方式を推進してきました。金属3Dプリンティングにはさまざまなメリットがあり、フィリグリー形状だけでなく、複雑な構造や形状でも容易に製造することができます。同時に、金型不要の製造工程という機会ももたらしています。
金属を積層材として用いるプリンティング工法として、粉末焼結積層法（PBF）、指向性エネルギー堆積法（DED）、材料押出法（MEX）、結合剤噴射法（BJT）および材料噴射法（MJT）があります。これらの工法ではどれも、積層を構成することで複雑な三次元の構成部品が造形されます。
ドイツではレーザクラッディングとして知られる指向性エネルギー堆積法（DED）分野の場合、プロセス中に積層材を投入して造形するという特徴があります。積層材が粉末の場合はDED-Powder（DED-P）、ワイヤの場合はDED-Wire（DED-W）という言葉が使用されます。
DEDは、既存の基礎となる構造物や金型等を機能的に拡張・補強する場合に適用されます。アディティブ・マニュファクチャリング工法の特長として個別設計が可能なことや柔軟に加工できることがありますが、コスト効率も忘れてはいけません。
YC52は、粉末を用いたレーザクラッディングの効率性と柔軟性を兼ね備え、幅広いアプリケーションに対応することが可能です。ピットの発生がほとんどない高耐用性の積層をあらゆる方向において形成することができます。IDMでは、肉盛層の高さをレーザ溶接プロセス中に測定することができます。
プレシテックでは、ワイヤを用いたレーザ肉盛溶接向けにCoaxPrinterを提供しています。この革新的なビーム成形機能により、加工プロセスへの同軸でのワイヤ供給が可能となります。このことにより、方向にまったく依存しないプロセス制御がさまざまな材料で可能となります。ワイヤを使用することにより材料が100%利用できるため、ワイヤを用いたアディティブ・マニュファクチャリングで加工が容易になるだけではなく、プロセス効率が大幅に向上します。
同軸ワイヤーフィードによるレーザ金属造形は、速い造形速度と高い解像度でますます精密になってきています。IFSWの協力のもと、3D Benchy（小型船）をプリントしました。この小型船は、3Dプリンタの精度と能力をテストするために特別に開発された3Dコンピュータモデルです。CoaxPrinterでは、DED（Direct Energy Deposition）プロセスにより、アルミニウムのワイヤーを多方向かつ高精度に造形することができます。この船には、アーチ、シリンダー、オーバーハング、滑らかな表面、小さなディテール、水平方向の穴など、プリントするのが困難な微細形状が多く含まれています。.
鋳造アルミニウムは空気力学が重要となる状況では必要不可欠な製造方法です。鋳造アルミニウムは軽量で、剛性が高く、また耐久性があるため、電気自動車の部品に適しています。
スペインのバスク政府から資金提供された IMAGINE プロジェクト(Elkartek 2022-2023)で、自動車のホイール用ハブの製造に成功しました。
この製造プロセスでは、CoaxPrinter にアルミニウム合金 Al-5356 (AlMg5Cr) 製の、φ1.2 mm のワイヤを同軸供給し、レーザワイヤクラッディングで３Dプリントを行いました。
その結果、材料を100％利用できるため、非常に効率が高く、フレキシブルで同時に経済性の高い結果を得ることか出来ました。
