レーザー焼結法（SLS）の原理は、粉末状の素材（金属、ナイロン、セラミックなど）にレーザーを照射して焼結させる方法である。高電力のレーザーが使用され、物体の形状に従って一層ずつ造形していく。
もともとレーザーは、工業用に切断や溶接で用いられていたが、固体粉末の融点よりも低い温度でレーザーを照射すると固まって焼結体と呼ばれる緻密な物体になる。レーザー焼結法はこの金属の物質としての特性を利用して作られた技術であり、量産加工ではないオンデマンドの製造技術として期待される。
金型や鋳造での成型方法は、熱可塑性樹脂や金属を完全に溶かした後、型に入れて冷却し固形化するが、焼結の場合は融点よりも低い温度であるため、物体は完全には液体状にならない。
従来からの形状を保ちながら物体として融合、一体化することができる仕組みである。焼結によって作り出される物体は、密度や強度は大きくなる特性がある。
レーザー焼結法（SLS）の仕組みは、造形ステージに粉末材料を敷き詰めてそこにレーザービームを照射する。一般的には粉末供給部が左右にあり、ローラーで粉末を供給しながら造形していく。1層分の造形が終わると、造形ステージが1段下がり次の層の造形を開始する。基本的に粉末状の材料の中で造形されるため、そのほかの3Dプリンターで当たり前のサポート材は不要となる。
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自動車業界では、部品や治具、製造設備の新たな製造方法として3Dプリンタに期待が集まっています。
既に、樹脂材料を使用した3Dプリンタは、受注生産品などの製造や治具の制作に適用されており、
近年は金属3Dプリンタの採用も少しずつ進んでいます。
自動車業界における金属3Dプリンタの用途は、主に設計開発段階のプロトタイピングや受注生産のリピート品です。
一方で、大量生産が必要な量産部品への適用事例は、2022年時点ではほとんど確認できていません。
また、ダイキャスト金型など自動車製造設備への適用が増えています。
金属3Dプリンタを活用すれば、内部に冷却路を内蔵させたダイキャスト金型を製造することが可能です。
これまでの金型の製造方法では、内部に冷却水路を設ける際の手段として外部からドリル加工でおこなう方法しか無く、
単純な直線形状しか実現できませんでした。一方で金属3Dプリンタであれば複雑な冷却水路を一体で製造することが可能です。
金型内部に最適な冷却水路を内蔵することで、成型製品の品質に大きな影響を与える金型の表面温度をコントロールすることができます。
また、金属3Dプリンタは、使用し続けて摩耗した金型の修復にも採用されています。
通常は、完成品に必要な精度を実現できなくなった場合には新しい金型を製造する必要があります。
しかし、金属3Dプリンタであれば、摩耗部分に限定した材料の積層が可能なため、新たに金型を作り直す必要はありません。
金型の再製造による部品の生産スケジュールへの影響を最低限に抑えることが可能です。
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金属を使った粉末には基本工程があります。ここでは、ポピュラーなパウダーベッド方式を例に解説します。
3Dモデルのデータを作成する
3Dプリンタで金属の粉末造形を作成するためには、3Dデータが必要です。
3DCADや3Dソフトなどを使いデータを作成しなければならないため、ツールの活用を検討しましょう。
実際の造形は、この３Dモデルデータを積層厚ピッチ毎のスライスデータとして造形を実施します。
金属の粉末材料を敷き詰める
パウダーベッド方式では、金属の粉末を積層厚ピッチ毎に敷き詰めなければなりません。
造形ステージに金属粉末を敷き詰めるのには、時間を要しますが、精度が高い造形を作成できます。
造形部分にレーザーなどを照射する
敷き詰めた金属粉末の造形したい部分に、レーザービームや電子ビームを照射し、一層分の溶融凝固を完了させます。
上記（敷き詰めとレーザーなどの照射）を繰り返し次の層を作る
完成形のデータに基づき、造形物が完成するまで、先に解説した操作を繰り返し、一層一層積層していきます。
粉末材料の中から造形物を取り出す
作業が終われば、金属粉末中に埋もれている造形物を粉末の中から取り出します。
注意すべき点は、レーザービームや電子ビームなどが照射されなかった金属粉末は、固化されないことです。
体内にはいらないようにしましょう。
仕上げをおこない完成させる
用途に応じて造形物の仕上げを行います。機械加工や研磨などが必要となる場合もあります。
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【メリット①】省力化・工数削減
外観検査装置のメリット2つ目は、省力化・工数削減です。
人間による目視検査では、複数項目（例えば、位置や角度や寸法など）を検査するには時間がかかりますが、外観検査装置を活用することで、複数項目を同時に検査できます。すなわち大容量を短時間で処理することが出来るので、検査にかける時間が大幅に短縮できます。
装置の導入に際し、製品を装置にセットしたり、スタートボタンを押すなど『検査のための準備をする人』が必要な場合も多いですが、従来の目視検査に比べ、作業精度の向上と共に『人の手を減らす（省力化）』ことにつながります。
【メリット②】ヒューマンエラーの削減
外観検査装置のメリット1つ目は、ヒューマンエラーの削減です。
従来、製品の外観を検査するのは人間の目視でした。しかし人間が検査をするとどうしても不良品の見落としや、習熟度によって品質のバラつきが発生してしまいます。
一方、外観検査装置を導入すると不良品の見落としを防止し、検査精度の安定化を図ることが可能になります。装置導入によるヒューマンエラーの削減を徹底することで、『品質保証』につながります。
【メリット③】細かい不良の判別が可能
外観検査装置のメリット3つ目は、細かい不良の判別が可能になることです。
従来では細かい不良を判別するために、拡大鏡や顕微鏡を用いる必要がありました。
一方、外観検査装置には高画質な画像センサーや高度な画像処理装置が搭載されています。そのため肉眼では見えないほどの細かい不良でも判別ができるのです。
例えば、40㎝四方の製品で6種類の付属パーツが計11点付いた製品の場合、パーツの有無の検査するのに、
・目視確認では、60秒
・外観検査装置では、20秒
で検査が可能です。
もちろん検査範囲の広さや検査項目によりますが、外観検査装置を導入する事で検査時間の短縮はもちろん、細かい不良の判定が可能なのでヒューマンエラーが削減され品質保証に繋がるのです。
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油圧モーターの回転数は、油圧モーターを通過する油の量（流量）と、理論押しのけ容積、モーターの容積効率から求めます。
流量は油圧ユニットの仕様で決まり、その他2つは油圧モーターの特性になります。
理論式としては、流量に容積効率を乗じたものを押しのけ容積で除します（単位はメーカー技術資料に記載されています）。
油圧ユニットが決まっており、流量が分かっている場合は、必要回転数を代入して、油圧モーターの仕様を計算することができ、逆に油圧モーターが決まっている場合は、必要回転数を満足する流量を計算できます。この流量を満足できる油圧ユニットを選定することで、システムを決定します。
油圧モーターを使用する場合、回転数以外に出力トルクも算出する必要があります。
理論式は、出入口の圧力差に押しのけ容積と機械効率を乗じ、2πで除したものになります。
出入口の圧力差は油圧ユニットの仕様で決まり、その他2つは油圧モーターの特性です。
回転数と同様に必要出力トルクからシステム全体を計算して決定していきます。
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