専門家インタビュー：フォシュタアルピネ ハイパフォーマンスメタルズ アルミン・ヴィーデネガー氏に聞く金属3Dプリント革新

金属3Dプリントは、多くの分野において高付加価値・少量生産の製造を変革しつつあります。その継続的な進化は、新しい高性能材料の開発にかかっています。

欧州最大級の鉄鋼技術リーダーであるフォシュタアルピネは、これらの材料を前進させるキープレイヤーとなっています。ハイパフォーマンスメタルズ部門で積層造形（AM）の専門性を確立した後、2016年にデュッセルドルフで最初の積層造形センターを開設し、以降、台湾、北米、シンガポールへと拠点を拡大しています。

本インタビューでは、AMFGがフォシュタアルピネ ハイパフォーマンスメタルズ GmbH の積層造形担当戦略・ビジネス開発責任者アルミン・ヴィーデネガー氏に話を聞き、同社の金属AMパウダー、最先端アプリケーション、成功事例を探ります。

フォシュタアルピネについて

フォシュタアルピネは、深い材料科学と高度な加工専門知識を融合したグローバルなテクノロジー・資本財グループです。自動車、消費財、航空宇宙、石油・ガス分野と世界中でパートナーシップを築き、鋼鉄ベースの製品とシステムソリューションを提供しています。

積層造形活動はハイパフォーマンスメタルズ部門の傘下にあり、同部門は工具鋼、高速度鋼、バルブ鋼、特殊合金のグローバルリーダーであるとともに、パウダー材料、ニッケル基合金、AM技術によるチタンコンポーネントでも主導的地位を占めています。

材料開発の課題とタイムライン

金属AM用パウダーの開発は入念なプロセスです。全く新しい合金の創出には1〜3年、既存合金の最適化でも通常1年程度の研究、試験、検証を要します。

均一なサイズで密に充填された球状粒子を特徴とする高品質金属パウダーは、安定した部品製造に不可欠です。フォシュタアルピネでは、これらのパウダーを精密なガスアトマイゼーションプロセスで製造しており、既存合金をわずか数週間で高性能パウダーへと転換します。

グローバル3Dプリントセンターと技術

ハイパフォーマンスメタルズ部門は世界中で複数のAMセンターを運営し、主に2つの技術を活用しています：

• 粉末床溶融法（PBF） — 複雑な設計に最適。高解像度だが、速度は遅くコストが高い。
• 直接金属堆積法（DMD） — パウダーとワイヤー原料を使用。コスト効率に優れるが、設計自由度に制約がある。

ターゲット産業

同社は、金属3Dプリントのメリットが最も顕著な金型製造と石油・ガス市場に注力しています。

成功事例

特筆すべき成果の一つがLightHinge+です。エドアッグ、シマニュファクトとのパートナーシップで自動車用に開発された軽量エンジンフードヒンジです。従来製法では高額な金型コストがかかり、ヒンジ1個あたりの重量は典型的に1.5kg。1台あたり約40個必要なため、大幅な重量増となります。

トポロジー最適化と高度なシミュレーションを用いて、チームはヒンジ全体をPBFで製造。サポート材を部品重量の50%以上から18%未満まで削減しました。この最適化により後処理時間も短縮。最終結果として、従来の板金製造比で50%の軽量化を達成しました。

業界展望

AMは単品プロトタイプから量産へと移行しつつあり、実用的な製造ソリューションとしての技術への信頼が高まっていることを示しています。

残された課題

普及を加速するには、業界として以下に取り組む必要があります：

• 生産速度の向上
• 市場アクセス拡大のための設備コスト削減
• 設計、製造、後処理ソフトウェアを含むAMバリューチェーンの統合による運用効率化

フォシュタアルピネ ハイパフォーマンスメタルズ部門の詳細はこちら： voestalpine High Performance Metals