小さなボールが一瞬で大きくなる知育玩具「スフィアボール」。この玩具をモデルに、金属3Dプリンターで造形した「一体型メタル・スフィアボール」が「名古屋ものづくりワールド2022」（2022年4月13～15日、ポートメッセ名古屋）に登場した。製作したのは、KOMINE工業（埼玉県久喜市）。鋳造用の中子やケレン（中子の保持材）といった鋳造関連副資材の製造・販売を手掛ける、従業員が40人の中小企業である。
リンク式のアームと、複数のアームと連結する機構を組み合わせて構成されており、伸縮性を持つ。機構には2種類ある。3本のアームと連なる3角形の機構（3角機構）と、4本のアームと連結する4角形の機構（4角機構）だ。両機構は合わせて50個ほどあり、アームを合わせた同ボールを構成する合計の部品点数は244である。アームをたたむと直径127mmと小さくなり、伸ばすと直径224mmと大きくなる。アルミニウム合金製だ。
工作機械には、DMG森精機のパウダーベッド方式レーザー金属積層造形機を使用。造形材料にはアルミ合金粉「AlSi10Mg」を採用した。5000番系アルミ合金に近い特性を備えているという。
加工時は、アームを伸ばし切って最大にした状態ではなく、アームを少し伸ばした形状のスフィアボールを造形していく。積層高さは50μmで、造形時間は約30時間だ。
サポート材は3000近く
複雑な造形を可能にしたポイントは、サポート材の設計にある。244個ある部品（機構とアーム）を1つひとつ空中に浮かせるイメージで造形するため、サポート材の本数は3000近くに達する。すなわち、部品1個当たり平均で約12本のサポート材を設ける計算となる。
中でも難しかったのは、機構とアームの連結部だ。この部分は機構側に穴を設け、そこにアームの端に付いた突起が入ることで、可動を許しながらも外れないように保持する構造。この穴と突起の間の狭い隙間（空間）にもサポート材を造形しなければならなかった。KOMINE工業はノウハウとして詳細を明かさないが、こうしたサポート材の設け方に加えて、サポート材の除去にも工夫を凝らしているという。
アーム同士を連結する、アームと心棒の隙間にも苦労した。スフィアボールが滑らかに伸縮するには隙間が小さい方が良いが、そうするとレーザー照射時に生じるメルトプール（溶融金属のたまり）により、アームと心棒がくっついてしまうという。そのため、メルトプールが発生しない熱量に抑えるべく、レーザーの出力を調整したという。
驚くのは、KOMINE工業の金属3Dプリンターの習熟速度だ。
