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その6.BMD方式

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積層造形法の一つ、BMD方式について紹介。メリットやデメリットを調べました。

BMD方式とは

BMD(Bound Metal Deposition)方式とは、MIM(Metal Injection Molding)といわれる技術を応用した、Desktop Metal社が独自に開発した造形方式です。

従来の金属3Dプリンターは金属粉の粉塵対策などが必要なため、専用の部屋で作業するなど取り扱いが難しいとされてきましたが、BMD方式の場合、MIM工法における「金属粉末とバインダの混合」「金型製作」といった工程が不要となっています。

3Dプリンター本体は従来のFDM方式がベース

BMD方式を採用しているDesktop Metal社の「Studio System2」の3Dプリンター本体は、溶かしたABS樹脂やPLA樹脂をノズルから出力して積載していくFDM方式をベースとしており、比較的安価でありながら、従来の工法ではできなかった複雑な形状の造形を実現しています。

BMD方式のメリット

BMD方式は複数の工程カットに成功したDesktop Metal社の特許技術であり、納期の短縮やコスト削減が期待できます。

また、金属粉の粉塵対策や不活性化ガス使用における設備投資・専用スペースの確保も必要なく、より設置しやすいといったメリットも挙げられます。

BMD方式のデメリット

焼結の工程でガスを用いるため、継続利用におけるランニングコストがかかる他、有機溶剤使用に伴い、オフィス内に局所排気装置を設置することも事前に考慮する必要があります。

BMD方式の3Dプリンター

BMD方式はDesktop Metal社独自の技術となっており、この工法を採用しているのは同社のStudio Systemシリーズのみとなっています。

Studio System+

FDM方式をベースとした3Dプリンタ本体、脱脂処理に使用する専用溶剤を自動充填できるデバインダーステーション、焼却温度や時間を専用ソフトウェアが最適化するファーネスという、金属造形に至る過程を自動化する3つのシステムによって構成されています。

Studio System2

同じくBMD方式を採用していますが、材料の改良によってデバインドと焼結工程を統合することで、3Dプリンターとファーネスのみという2ステップ処理での金属造形を可能にした新機種です。

付属のFabricateソフトウェアによって全工程を自動化。操作が簡単で且つ冶金学者や機械工のような専門知識は不要となっています。

まとめ

オフィスでの設置に適したモデル

BMD方式を採用したStudio Systemシリーズは、金属パーツの多品種少量生産に向いているだけでなく、設置のための特別な投資が必要ないことから、トータルコストに優れているといえます。

また2ステップ処理を実現したStudio System2はよりコンパクトな設計のため、オフィスでの設置にも適しており、設置場所の確保に悩んでいる方にもおすすめの3Dプリンターといえるでしょう。

3Dプリンターイメージ
用途・目的別!業務用3Dプリンター3選
       
3Dプリンターイメージ
           

「試作の精度を高めたい」「現場で使える強度部品を内製したい」「最終製品を社内で量産したい」など、業務用3Dプリンターに求められる性能や導入目的はさまざまです。 業務用3Dプリンターを選ぶ際は、自社の課題に合った造形方式や精度、素材への対応力を見極めることが重要です。ここでは、試作・現場改善・量産の三つの用途に適した代表的なモデルを取り上げ、その特長と活用シーンを比較します。

       

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業務用3Dプリンター3選

「試作の精度を高めたい」「現場で使える強度部品を内製したい」「最終製品を社内で量産したい」など、求める性能や導入目的はさまざまです。

業務用3Dプリンターを選ぶ際は、自社の課題に合った造形方式・精度・素材対応力を見極めることが重要です。ここでは、試作・現場改善・量産の3つの観点から、それぞれに適した代表モデルを比較します。

高精度造形と水洗いだけの後処理で、
試作検証をスムーズにしたい

設計/開発部門向け

アジリスタ
(キーエンス)

アジリスタ[キーエンス]の製品

引用元:キーエンス公式HP
https://www.keyence.co.jp/products/3d-printers/3d-printers/

特徴

  • 高精度な試作造形が誰でもできる インクジェット方式と15μmの積層ピッチにより、嵌合や細部形状まで忠実に再現できる高精度な試作造形が誰でも簡単にできるため、設計意図どおりの試作品を素早く確認できます。
  • 後処理は“水洗いだけ”で完了 水溶性サポート材を採用しており、複雑な内部構造でもサポート除去が簡単。後処理が水洗いだけで完結するため、工具や研磨作業が不要で試作検証までの時間を大幅に短縮できます。

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高強度が求められる治具や機能部品を
内製したい

製造/生産技術部門向け

Mark Two
(Markforged)

Mark Twoの製品画像

引用元:Markforged公式HP
https://markforged.com/jp/3d-printers

特徴

  • 金属に匹敵する強度の部品を造形できる カーボンファイバーなどの連続繊維補強構造により、軽量ながらアルミ相当の高強度を実現。金属加工を待たずに、現場で使用可能な治具やパーツをそのまま造形できるため、改善スピードを落とさず即日対応が可能です。
  • 標準樹脂「Onyx」で優れた耐久性・耐薬品性を実現 ナイロンにマイクロカーボンを混合した独自素材を採用し、高い靭性と耐摩耗性・耐薬品性を両立。長期の使用や厳しい工場環境にも対応でき、現場で安心して使える耐久部品を内製化できます。

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複雑形状の量産部品を内製したい

製造企業向け

ProX SLS 6100
(3D Systems)

Fortus 900mcの製品画像

引用元:キヤノンマーケティングジャパン公式HP
https://canon.jp/biz/product/indtech/3dpsolution/3dsystems/lineup/resin-powder/sls6100

特徴

  • サポート材なしで複雑形状の一体成形が可能 粉末焼結方式(SLS)を採用しており、サポート材を使わずに内部構造を含む複雑形状を一括造形。組み立てや加工を省略できるため、高機能部品の量産にも対応できます。
  • ±0.2mmの高精度と等方性で実用部品を直接造形 高精度かつ高剛性の一体構造を実現し、試作段階だけでなく最終用途部品としても使用可能。品質要求の高い業界(航空宇宙・医療機器など)でも安定した精度を維持できます。

公式サイトで
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