Ampowerが今回発表した調査では、焼結ベースのAM技術の現在の能力について、LB-PBFや粉末冶金（MIM）と比較した客観的かつ独立した視点が提示されています。8社の異なるシステムサプライヤーから提供された50を超えるサンプルを分析することで、Ampowerはそれぞれの技術の特性を明らかにしています。YXLONとの協力による包括的なコンピュータ断層撮影（CT）解析により、各技術における幾何学的精度と内部欠陥についての深い理解が得られました。

積層造形における大きな課題の一つは部品の密度です。すべての金属AMプロセスに共通しているのは、3Dプリントの段階ではボイドや内部欠陥をまだ検出できないという点です。破壊検査では、テストした部品の欠陥しか明らかにできません。航空宇宙や医療などの規制の厳しい産業では、開発中、そして重要なケースでは製造中の100%検査方法として、非破壊検査（NDT）が必要となります。今回の調査において、AmpowerはYXLONと提携し、LB-PBFなどの最先端の3Dプリントプロセスや、台頭しつつある新しい金属技術の技術成熟度を評価しました。

気孔率解析
気孔率解析の妥当性を確保するためには、コンピュータ断層撮影（CT）画像の品質と解像度を考慮する必要があります。解像度を下回る気孔は、スキャンでは検出されない場合があります。気孔率の定量化は、グレースケール値を固形材料またはボイドにマッピングする閾値に基づいています。この値は測定結果に大きな影響を与えます。同じスキャンパラメータを使用してBJT、金属FDM、LB-PBFのコンピュータ断層撮影画像を比較すると、BJTおよび金属FDMの部品の方がより多くの気孔の分布と大きな欠陥が見られます。これは断面組織解析の結果と相関しています。

幾何学的精度
焼結ベースのAM部品の結果では、外周部に歪みが見られ、これは主に焼結プロセス中に発生したものと考えられます。フランジ部の過剰な材料や不足している材料が、寸法精度に悪影響を及ぼしています。これは特に金属FDMの部品で顕著に見られます。高解像度CTスキャンにより、さまざまなAMプロセスの特徴的な表面構造を描出することができます。すべての技術において、3Dプリントプロセス中の材料付加の特定のベクトルが表面に明確に現れています。

非破壊検査（NDT）の枠を超えた調査の洞察
この調査の締めくくりとして、設計のポテンシャルと制限についての踏み込んだ解説が行われています。焼結ベースのAM技術における最大の課題は、脱脂と焼結のプロセスです。これらの不可欠なプロセスステップを制御するには、焼結に関する深い知識が必要です。焼結ベースのAM技術の導入は、初期導入企業に新たな課題をもたらすことになります。特に、インフラへの投資や焼結プロセスに関する知識の習得を過小評価してはなりません。自動車産業や機械産業において、バインジェット技術や金属の溶融積層モデリングは大きな将来性秘めています。これらはコストと生産性の面で、鋳造とLB-PBFの間のギャップを埋める存在となるでしょう。しかしながら、高負荷がかかる用途においては、現時点でもEB-PBFおよびLB-PBFが標準的なAM技術であり続けます。