3D プリント用金属粉末の種類と主な用途

3D プリント用金属粉末の種類と主な用途

現在、3D プリントに使用できる金属粉末材料は数多くあります。単一成分の金属粉末は成形工程中に明らかな球状化と凝集が発生するため、焼結変形や密度のゆるみが発生しやすくなります。したがって、多成分金属粉末またはプレアロイ粉末は、3D 金属印刷粉末の一般的な原料です。

マトリックスの主な元素に応じて、これらの金属粉末は、鉄ベースの材料、ニッケルベースの合金、チタンおよびチタン合金、コバルトクロム合金、アルミニウム合金、銅合金などになります。金属が異なれば特性も異なるため、用途も異なります。それらの特徴と応用分野を見てみましょう。

1. チタン基合金粉末
チタン系合金は、現在知られている金属の中で最も優れた生体適合性を有し、オッセオインテグレーション特性と人骨に近いヤング率を有しており、現在最高の金属生体医療材料と考えられています。人間の硬組織の移植や創傷修復、心臓弁ステントやペースメーカーシェルなどの心臓手術に臨床的に使用されています。高速出力と高精度な形状で医療業界のアプリケーションニーズに大きく応えます。
もちろん医療分野だけでなく、航空宇宙、自動車、エンジニアリング産業など、高性能を維持しながら大幅な軽量化が求められる分野でも幅広く使用されています。

2. アルミニウム合金粉末
アルミニウム合金は、主にその軽量特性により、今日の産業界で広く使用されています。アルミニウムの割合は鋼鉄のわずか 3 分の 1 です。輸送ツールの軽量化に重要な役割を果たします。アルミニウム粉末は、薄肉で複雑な幾何学的形状を伴う軽量用途に特に適しています。航空、自動車、機械製造、造船業界で広く使用されています。

3. 銅及び銅合金粉末
優れた熱伝導性と電気伝導性、優れた機械的強度と耐摩耗性を備えており、熱交換部品に最適な材料です。析出硬化型銅合金 CuCr1zr (クロム ジルコニウム銅) は、熱処理後 300 ~ 500 °C の温度範囲で優れた機械的特性と良好な延性を維持します。

4. 鉄基合金粉末
鉄は入手しやすさとコスト効率の良さにより、ほとんどの産業で真の主力製品となっています。鉄ベースとさまざまな合金元素を組み合わせることで、さまざまな特性を持つさまざまな鋼を作成することができます。ステンレス鋼は機械的性質が良く、耐食性に優れているため、航空、車両、医療、化学、金型などにステンレス鋼材料が使用されています。

5. ニッケル基超合金粉末
ニッケル合金の耐酸化性と耐食性は、高温高圧の過酷な環境に適しています。ニッケル合金が加熱されると、合金の表面に厚く安定した酸化物層が不動態化され、合金の内部を腐食から保護します。ニッケル合金は、広い温度範囲にわたって良好な機械的特性を維持します。
このクラスの金属の主な特性は、高温耐食性と耐酸化性であり、ジェット タービン、ガス タービン、石油とガス、圧力容器、または化学処理された部品に適しています。

6. コバルト合金粉末
コバルト基合金は、耐摩耗性、耐食性に優れているため、各種人工関節や形成外科用インプラントなど、厳しい内部負荷、耐摩耗性、高い耐食性が要求される長期間のインプラントに適しています。歯科の分野。

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投稿日時: 2022 年 6 月 6 日