Fraunhofer Competence Field Additive Manufacturing

フラウンホーファーのコンピテンス・フィールド アディティブ・マニュファクチャリング（CFAM）は、ドイツ国内にある19のフラウンホーファー研究機構を統合したもので、AMのプロセスチェーン全体を網羅しています。エンジニアリング（アプリケーション開発）、材料（ポリマー、金属、セラミック）、技術（パウダーベッドベース、エクストルージョンベース、プリントベース）、品質（再現性、信頼性、品質管理）、そしてソフトウェア・シミュレーションの5つの主要な研究分野が含まれています。

この分野の目的は、AMの応用開発を進め、トレンドを生み出すことです。フラウンホーファーCFAMでは、国内外の産業界や研究プロジェクトにおける長年の経験をもとに、カスタマイズされたコンセプトを開発し、複雑な課題に対応しています。フラウンホーファーCFAMは1998年に設立され、自動車や航空、バイオテクノロジー、医療、マイクロシステム技術、機械・プラントエンジニアリングなどの産業分野を対象としています。

エンジニアリング分野の研究では、フライブルクのフラウンホーファーEMIが実現した、金属製の小型衛星部品の3Dプリントが特筆すべきものです。来年には、フラウンホーファー初の超小型衛星ERNSTの打ち上げが予定されています。ERNSTは、軌道上のこのサイズの超小型衛星としては初めて、AMで製造された金属構造を含むことになります。他の例としては、フラウンホーファーIWUの機能統合型インプラント - MUGETO®があります。このインプラントは、股関節ステムエンドプロテーゼのプロトタイプで、医療用途における付加製造の可能性を示しており、機能統合のためのAMの可能性を実証しています。

フラウンホーファーのメンバー機関では、タングステンや銅などの硬い金属、WC-Coやプラチナ・ロジウムなどの特殊な金属合金、そして最後に多様なマルチマテリアル、さらにはセラミックやポリマーなど、幅広い材料を加工しています。フラウンホーファーのAMプロジェクトでは、粉末床溶融プロセス、材料の押し出し、バインダージェット、レーザーメタルデポジションなど、特定のAM技術を適用・開発しています。

また、自動車衝突時の動的負荷に対するひずみ速度に依存した材料挙動や、センサーの統合なども、品質分野の研究に属するAMプロジェクトのテーマです。

階調付き部品やマルチマテリアル部品の積層造形時の形状歪みの最適化、残留応力や反りのシミュレーション、トポロジーの最適化などは、ソフトウェアとシミュレーションの研究分野におけるプロジェクトの典型的な課題です。また、格子構造を応用した軽量化設計や資源の効率化なども繰り返し行われています。

最後に、私たちのメンバーである研究機関の中には、AMに関連する様々なトピックについて、オンラインやオンサイトのトレーニングを提供しているところもあります。

毎年、コンピテンス分野では、少なくとも2つの主要な見本市（Rapid.Tech及びformnext）でAMの活動を紹介し、年2回のフラウンホーファーダイレクトデジタルマニュファクチャリングカンファレンスDDMCを開催しています。次回のフラウンホーファーDDMCは、2023年3月15～16日にベルリンで開催される予定です。