試作のコスト高・納期遅延・複雑形状の再現性に悩む設計者へ。本記事では、「金属造形」がなぜそれらの課題を解決するのか、技術的特長と具体的なメリットを深掘り解説したうえで、金属3Dプリンターを手軽に試せる方法としてメビーマーケットプレイスを提案します。
目次
従来工法では難しい複雑形状なら金属造形（金属3Dプリンター）
従来の金属加工法で発生する「複雑形状の加工限界」や「小ロット生産時の金型コスト」の課題を解決するのが、金属粉末を直接溶かして固める金属造形（金属3Dプリンター）です。
複雑な内部構造の「一体造形」が可能に
金属造形最大のメリットは、従来の切削では工程分割や接合が必要だった複雑な内部構造（三次元水管など）を一体で造形できる点です。これにより、部品点数の削減（アセンブリレス化）と製品の大幅な軽量化・小型化を実現します。
金型不要（ダイカストレス）による初期費用削減と短納期化
3D CADデータから直接金属部品を製造する「型レス製造」であるため、金型にかかる初期費用やリードタイムを削減できます。データをアップロードするだけで即座に製造を開始できるため、開発サイクルの高速化や必要な時に必要な数だけ生産するオンデマンド製造を可能にします。
金属造形の仕組み・工法を分かりやすく解説
金属造形の工法にはいくつか種類がありますが、現在産業用として最も主流なのがPBF（Powder Bed Fusion：粉末床溶融結合法）と呼ばれる方式です。専門的にはSLM（選択的レーザー溶融法）やDMLS（直接金属レーザー焼結法）などと呼ばれます。
金属造形（PBF方式）の造形プロセス
金属造形は、微細な金属パウダーと高出力レーザーを用いて以下のステップで造形を行います。
- 粉末の敷き詰め
ベースプレート（造形用の金属板）の上に、数十ミクロンの非常に細かい金属粉末（チタン・アルミ・ステンレス・マルエージング鋼など）を均一に敷き詰めます。 - レーザー照射（溶融・凝固）
3D CADのスライスデータに基づき、固めたい部分に高出力のファイバーレーザーなどを照射し、金属粉末を完全に溶融させてベースプレートや下の層と結合（凝固）させます。 - 積層の繰り返し
造形ステージが1層分下がり、新しい粉末を敷き詰めて再びレーザーを照射します。これを何千回と繰り返します。
造形後の「後処理」について
樹脂の粉末造形とは異なり、金属造形では急激な加熱と冷却による「熱ひずみ（反り）」が発生します。そのため、造形中の反りを抑え、空中に浮いた形状を支えるための「金属のサポート材」を一緒に出力する必要があります。
造形後は、応力除去のための「熱処理（焼きなまし）」を行い、ベースプレートから製品を切り離し、金属サポート材を削り落とします。さらに、高い寸法精度や表面の滑らかさが求められる勘合部などには、二次加工としてCNC切削加工や研磨を施して最終製品に仕上げます。
金属造形の活用シーン
金属造形は、チタン・アルミニウム・ステンレス（SUS316Lなど）・インコネルなど、実用に耐えうる高強度・高耐食な金属材料を使用できます。そのため、以下のような「高付加価値な最終製品」や「生産性向上のためのツール」として活躍しています。
射出成形金型の「コンフォーマルクーリング（三次元水管）」
プラスチック射出成形の金型内部に、製品の曲面に沿った複雑な冷却水管（三次元水管）を金属造形で設けることで、金型の冷却効率が飛躍的に向上します。これにより、成形サイクルの短縮（生産性向上）と、樹脂のヒケ・ソリの防止（品質向上）を同時に実現します。
航空宇宙・自動車向けの「トポロジー最適化による軽量化部品」
1グラムの軽量化が燃費や性能に直結する航空機エンジン部品・レーシングカーのブラケット・エキゾーストマニホールド（Exhaust manifold）などの製造に最適です。チタンやアルミを使用し、強度を維持したまま極限まで肉抜きを行った複雑形状を実現します。
医療用インプラントや「多品種少量・特注部品」の製造
患者の骨の形状に合わせた人工関節（チタン製インプラント）などのカスタムメイド医療器具に利用されています。また、メーカーの廃盤となった古い機械の金属製保守部品を、金型を起こさずに3Dデータ（またはリバースエンジニアリング）から1個だけ再生・調達するといった用途でも重宝されています。
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まとめ
試作では目的に応じた工法選定が重要であり、複雑形状には金属造形、意匠確認には光造形、初期検討には他工法と、使い分けることで開発効率が向上します。
金属造形は、金属粉末を溶融・積層することで、従来工法では難しかった内部流路や一体構造を実現できる3Dプリント方式です。部品点数の削減や軽量化を図りつつ、実用強度を備えた試作・最終部品の製作に適しています。
メビーマーケットプレイスでは、金属造形を含む複数工法を一括で検討・依頼できます。「従来工法では難しい複雑形状にしたい」といった場面では、金属造形を用いた試作をぜひ検討してみてください。
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設計データ（3Dまたは2D）をアップロードし、加工方法・材質・表面処理などの見積条件を設定することで、条件に合ったパートナーが提案されます。これにより、複数の加工会社と個別にやりとりする手間が省け、見積もりや出荷日の比較・検討に費やす時間も大幅に短縮できます。
見積金額や出荷日は最短10分で確認でき、急ぎの場合は最短1日目の出荷にも対応。さらに、小ロット（1個から）にも対応しているため、開発初期の試作や検証用途にも便利です。
試作段階における多様なニーズに応える3Dプリント造形サービスでは、6種類の造形工法に加え、80以上の材料バリエーションを用意しており、軽量化や高強度など、さまざまな設計条件に柔軟に対応できます。
従来工法では難しい複雑形状の金属造形品の手配なら、メビーマーケットプレイスにお任せください。
製作事例
メビーマーケットプレイスでは、以下のような粉末造形方式の3Dプリント品の事例があります。
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部品名 | 配管継手 |
| 造形工法 | 金属造形（LB-PBF） | |
| 材質 | SUS316L | |
| サイズ | X50 * Y50* Z35 mm | |
| 数量 | 1個 | |
| 単価 | 51,000円/個 | |
| 出荷日 | 7日目 |
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部品名 | ダイカスト用金型部品 |
| 造形工法 | 金属造形（LB-PBF） | |
| 材質 | MS1（マルエージング鋼） | |
| サイズ | X60 * Y60* Z81 mm | |
| 数量 | 1個 | |
| 単価 | 270,000円/個 | |
| 出荷日 | 1日目 |
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部品名 | ヒートシンク |
| 造形工法 | 金属造形（LB-PBF） | |
| 材質 | SUS316L | |
| サイズ | X30 * Y30* Z60 mm | |
| 数量 | 1個 | |
| 単価 | 52,000円 | |
| 出荷日 | 7日目 |
