【3Dプリント】FastForm金属3Dプリント AI大モデル！

AIが牽引する金属3Dプリント量産新時代

6月26日、長年にわたり金属積層造形分野に深く根ざしてきたUnionTech（美光速造）は、「AIが切り拓く、スマート製造の新境地と量産の未来」技術発表会を開催し、FastLayer、AM Build、AM Mindの3つの垂直分野AIモデルを正式に発表しました。

これら3つのシステムは、造形前のデータ処理、造形中の動的なプロセス制御、そして設備の稼働および生産管理を網羅しており、3Dモデルから量産に至るスマート製造のクローズドループを形成しています。

長年の技術蓄積が築いた、AI金属積層造形の基盤

全プロセスにおよぶAI技術を実際の生産ラインに導入できた背景には、長年にわたる設備の配備、造形データ、ソフトウェア開発、そして産業アプリケーションにおける豊富な経験があります。

• 市場への応用：累計約3,000台の設備を導入し、実際の生産環境から得られる産業データを蓄積し続けています。
• 製造プロセス技術：金属3Dプリントの効率を向上させるため、独自のLFPT技術を自主開発しました。
• ソフトウェア開発：スライスおよびデータ処理ソフトウェアの開発に長期的に投資し、ソフトウェアとハードウェアの統合能力を確立しています。
• 研究開発チーム：専門の研究開発人員とリソースを継続的に投入し、金属積層造形技術のアップグレードを推進しています。

単にハードウェアにソフトウェアを合わせるだけの従来の手法とは異なり、UnionTechは自主開発したソフトウェアを基盤とし、AIを活用して金属3Dプリントの全生産プロセスを再設計するというアプローチを選択しました。

FastLayer：AI駆動型金属3Dプリント前処理システム

FastLayerは、工業用金属3Dプリント向けのデータ処理プラットフォームです。モデル処理、ネスティング（配置）、サポート生成、スライス、造形パラメータ管理を統合し、操作の難易度を下げ、ベテランエンジニアの経験への依存度を軽減します。

このプラットフォームは最新のモデリングおよびレンダリングエンジンを採用しており、大規模な3次元ラティス（格子）モデルを処理できるほか、様々な業界のシナリオに適した自動化機能を提供します。

歯科分野への応用

クラウンやインプラントブリッジのモデルをインポートするだけで、自動ネスティング、サポート自動生成、コネクティングバー（連結棒）の配置が行え、データ準備時間を大幅に短縮します。

靴型（シューズモールド）への応用

プラットフォームが複雑なパターン領域を認識して自動分割し、異なる積層ピッチ（層厚）や重ね合わせ戦略を組み合わせることで、靴型データの処理効率を向上させます。

金型への応用

自動中空化（シェル化）および内部コアの生成に対応。肉厚や内部コアのパラメータを設定すると、システムが自動的に内外構造を分割し、それぞれの積層ピッチとスポットパラメータを個別に設定できるため、造形効率と表面精度の両立を実現します。

また、FastLayerは、複数マシンの一括ネスティング、ネスティングとスライスの同時並行処理、薄肉部品向けのスタビライザーウォール（補強壁）生成に加え、ピンポイント型、グリッド型、立体サポートなど、多様なインテリジェントサポートの作成に対応しています。

クラウドデジタルプラットフォームやMESシステムと連携することで、パラメータのバックアップ、メーカー公式パラメータの同期、複数装置のデータ管理が可能となり、装置間におけるパラメータの不一致問題を解消します。

AM Build：金属造形のすべてのレイヤーを常に最適な状態に維持

従来の金属3Dプリントでは、部品全体の造形に固定のパラメータを使用するのが一般的でした。一方、AM Buildは製造現場のプロセス経験をAIモデルへと変換し、異なる幾何形状や造形状態に応じてプロセスパラメータを動的に調整します。

サポートおよび後処理の必要性を低減

特定の幾何学的構造に対して、AM Buildはサポートの使用量と後処理ステップを削減し、材料の消費や部品取り出し後のサポート除去にかかる負担を軽減します。

表面品質の改善

造形エリアに応じてパラメータを動的に調整することで、酸化、色ムラ、エッジのバリ（掛渣）、表面の粗さといった問題を改善。部品の1回成形時において、より均一な外観と細部のディテールを得ることができます。

水平オーバーハングとブリッジ構造

動的なプロセス制御を通じて、水平オーバーハングやブリッジ構造の成形能力を向上させ、歪み、欠損、表面の不完全さといったリスクを抑えます。

薄肉部品の変形防止

AM Buildは、造形中の応力分布に基づいて動的に戦略を調整し、複雑な薄肉部品の一発成形の安定性を向上させます。

従来のオーバーハング角度の限界を突破

従来のSLMプロセスでは、オーバーハングの角度が水平に近づくほど、表面が粗くなり、成形欠陥が発生しやすくなるのが一般的でした。AM Buildは、動的なパラメータ調整により、低角度のオーバーハング領域における表面品質を大幅に向上させます。

単に装置のハードウェアを最適化するだけでなく、AM BuildはAIを造形プロセスそのものに導入することで、複雑な構造を持つ部品の安定生産の可能性をさらに高めています。

AM Mind：金属積層造形向けインテリジェント運用・保守システム

AM Mindは、生産プロセスのモニタリング、設備ステータスの管理、異常分析を統合したシステムです。音声インタラクション機能を搭載しており、オペレーターは装置情報や生産状況を迅速に照会できます。

AIの誤判断や、アルゴリズムが不合理な結果を出力するリスクを抑えるため、AM Mindはモデルに物理的な法則と工業的なロジックによる校正を組み込んでおり、分析結果が実際の製造条件により即したものとなるよう設計されています。

システムは実際の装置稼働データ、産業界の技術マニュアル、エキスパートの知見を用いてトレーニングされており、生産管理および設備メンテナンスに関する推奨事項の信頼性を向上させています。

金属3Dプリントは「設備のスペック競争」から「ソフトウェアとAIの統合」へ

金属3Dプリント業界は、単に設備の仕様（スペック）を追求する段階から、ソフトウェア、プロセスモデル、設備管理、そしてAIを統合する方向へと徐々に移行しています。FastLayer、AM Build、AM Mindはそれぞれ「データ準備」「造形生産」「設備メンテナンス」に対応しており、プロセス全体のデジタル化の進化を示しています。

ソフトウェアとAIの双方向の統合により、金属積層造形は操作のハードルを下げ、成形安定性を高め、単品試作から工業用量産への移行を加速させることが期待されています。