切削加工と金属積層造形

金属積層造形が世の中に出てきたときに，「切削加工の適用領域が狭くなるのではないか」と思いました．
今は，そこまで入れ替わっている状態ではありませんが，金属積層造形が適用された製品が徐々に発売されてきています．
そこで，切削加工との比較に着目してみたいと思います．

金属積層造形の最大の特徴といえば，粉やワイヤをレーザで溶かして積んでいくことにより，内部に空洞を持ったような構造を作成することができる点です．
しかしながら，加工速度が遅かったり，熱変形が大きかったり，材料費が高かったりといった欠点があります．
金属積層造形で作られたものを私も見たことがありますが，特に表面性状が悪い点が気になりました．
上記の比較はよく言われているものですが，切削加工との比較でいえば，単位体積当たりの加工に必要なエネルギー密度の比較があります．
専門書にもたまに書かれているのですが，切削加工は，研削加工や放電加工，レーザ加工と比べて，必要なエネルギー密度が小さいという特徴があります．
適当に計算してみたところ，レーザによる金属積層造形では放電加工と同レベルくらいのエネルギー密度が必要だと思います．
よって，仮にどちらの加工方法でも同じ形状が作れたとしても，必要な電力量が異なることになります．

個人的には，金属積層造形が熱による溶融を利用している限りは，あるレベル以上の加工精度の確保が難しいので，切削加工の形状精度までは至らないのではないかと思います．
現在，切削加工と金属積層造形を1台の機械で実施することで，金属積層造形でニアネットシェイプを作り，切削加工で仕上げることを可能としたものも販売されており，両者は共存しています．
金属積層造形で技術革新があって，加工精度が格段に上がらない限りは，現状の関係性に落ち着くのではないかと思います．

付加加工によってニアネットシェイプを作ることができ，加工完了時の面粗さが悪いという点では，金属積層造形は鋳造と似ています．
ただし，鋳造と比較した場合は，大量生産に向くかどうかが最大の相違点になると思います．
そういった意味では，少量多品種や試作品製作は金属積層造形で，大量生産は鋳造になるのではないでしょうか．