3Dプリンターと言われる金属積層造形技術の目指すべきところはIoTとAIが駆動する製造業のデジタルトランスホーメーション（DX）を強力に推進するデジタル製造プロセスの構築です。中国を含む欧米先進国では、この先進製造業による物づくりを近未来の製造業のパラダイムとして捉え、製造業のサイバー・フィジカルシステム（CPS）の確立を目指した取り組みが活発化しています。製造業におけるバリューチェーンの再構築が必要となり、そのために、金属積層造形プロセスをサイバー上で再現するデジタルツインの構築が求められています。

金属積層造形プロセスそのものをシミュレーション（サイバー）で高精度に実行し、実際の造形（フィジカル）プロセスをリアルタイムで同期させながら造形プロセスを制御する金属積層造形技術（CPS for AM: CPSAM）を開発します。この場合、重要となるフィジカル上の要素技術の一つとして、“高機能金属粉末”の製造技術があります。CPSAMの構築には、粉末床（パウダーベッド）形成を高精度にシミュレーションすることが重要ですが、水アトマイズ、ガスアトマイズ粉末では粉末形状が歪んでおり、個々の粒子が異形状のため金属積層造形プロセスの基本となるパウダーベッド形成プロセスのシミュレーションが実質的に困難であるため、既存のアトマイズ粉末ではCPSAMの構築を実現することは不可能です。

また、パウダーベッドをレーザーや電子ビーム照射によって溶融する場合はパウダーベッドの熱輻射率が重要な材料特性となります。異形状の金属粉末から成るパウダーベッドの熱輻射率はたとえ粒度分布を揃えたとしても大きく変化します。熱輻射率がいつも一定でなければ、一定の溶融凝固とはならず、最適造形条件は使用する金属粉末の状態で変わります。この場合は、データベースの構築なども実質的に不可能となり、CPSAMの構築が不可能となります。一方、PREP粉末はほぼ真球形状であり、粒度分布を揃えたパウダーベッドであればいつも同じ熱輻射率とすることができるため、CPSAMの構築が可能です。さらにPREP粉末には、製造時に混入するアルゴンなどのガス欠陥がほとんど残留していないためにこれを用いて製造された造形物も強度特性などにおいても高品質のものが得られます。特に航空機や自動車などの動力系の部材として使用する場合は、残留ガスのある合金粉末は使用できません。

したがって、CPSAMの構築にとってPREP粉末が最も適した金属積層造形用粉末と考えられ、DX化された先進製造業（デジタルマニュファクチャリング）の発展に伴いニーズが高まり、今後市場規模の急拡大が見込まれます。

株式会社「東北PREP技術」は、ガスアトマイズ粉末一辺倒の国内外の素材産業を補完するため、世界に先駆けて上に述べた高品質のPREP粉末を製造販売する企業であり、製造業のDX化にとって極めて重要な素材技術の核心を追求する企業として成長することを期待します。