直接金属レーザー焼結

DMLSは、金属粉末を精密レーザーで層ごとに溶融し、CADから直接、高密度で機能的な金属部品を金型不要で製造する。

設計と準備

適切な合金を選択し、重要な公差と合わせ面を定義します。設計をSTLまたは3MFファイルとして保存し、サポートの必要性を減らすために位置を決め、必要なサポート構造を統合します。スライスに移る前に、材料仕様と印刷戦略を確認します。

スライスとビルドのセットアップ

モデルを薄い層にスライスし、層厚、ハッチ間隔、レーザー出力、スキャン速度などの加工パラメータを選択する。サーマルバランスと効率的なパウダー使用のためにビルドプレート上にパーツを配置し、選択した金属パウダーをマシンにロードする。チャンバー雰囲気（アルゴンまたは窒素）を設定し、酸素レベルが許容範囲内であることを確認する。

パウダー・スプレッディングとレイヤー・デポジション

リコーターは、ビルドプラットフォーム全体に均一な粉末層を広げます。層の厚さは、選択されたスライス高さに等しくなります。粉末の特性（球状形態、粒径～15～45 µm）と均一な散布は、欠陥を避けるために非常に重要です。未使用のパウダーは回収され、ふるいにかけられ、厳格な品質管理のもとで再利用できるように準備されます。

レーザー核融合とレイヤー・バイ・レイヤー構築

高出力レーザーは、スライスされた経路に従って粉末を選択的に溶融し、前の層との金属結合を形成する。スキャン戦略とエネルギー密度は、残留応力と微細構造を制御しながら、99%以上の密度を達成するように調整されます。機械は部品が完成するまでスプレッドスキャンサイクルを繰り返し、インプロセスモニタリングが可能な場合は異常を検出します。

冷却と後処理

その後、ビルドプレートを取り外し、機械加工、放電加工、研磨技術を使ってサポートを除去する。必要な熱処理（応力除去、HIP）を行い、機械加工や研磨によって重要な表面を仕上げ、必要に応じて表面処理を施す。 

製造業でDMLSを使用する利点とは？

DMLSは卓越した設計の自由度、高強度部品、従来の方法よりも早い納期を提供し、複雑で高性能な部品に理想的です。

比類のない設計の柔軟性

DMLSにより、エンジニアはCNC機械加工や鋳造では不可能、または法外に高価な形状を作り出すことができる。内部チャネル、格子構造、有機的形状を、工具の制約なしに製造することができます。これにより、航空宇宙および自動車部品において、最大60%の軽量化の可能性が広がります。

高強度機能部品

DMLSによって製造された部品は、99%を超える密度を達成することができ、溶製材の機械的性質に匹敵するか、それを上回ることさえあります。このため、航空宇宙、防衛、医療用インプラントなどの耐荷重用途やミッションクリティカルな用途に適しています。

生産リードタイムの短縮

金型や工具が不要なため、設計が確定すればすぐに生産を開始できる。プロトタイプは数週間ではなく数日で製造できるため、製品開発サイクルが加速し、市場投入までの時間が短縮されます。

持続可能性と廃棄物削減

材料の最大90%を無駄にするサブトラクティブ法とは異なり、DMLSでは未使用の粉末を回収して再利用するパウダーベッド融合を採用しています。その結果、廃棄物が最小限に抑えられ、材料の利用率が向上します。

統合部品製造

複数の部品を1つの印刷部品にまとめることができるため、組み立てにかかる時間、潜在的な故障箇所、在庫要件を削減することができる。例えば、12個の部品からなるアセンブリは、1-2個の印刷部品に統合できることが多い。