あなたはもう3Dプリントされたチタンを探求していますか？

金属3D印刷は、何年もの間、多くの製造専門家にとって遠い夢でしたが、今では可能であるだけでなく、ほとんどのAM操作で簡単に実現できます。これは、プロトタイプと生産がさまざまな高品質の金属で提供できることを意味します。現在利用可能な最もエキサイティングなオプションの1つは、3Dプリントチタンです。本日は、この資料の潜在的な利点と、その機能を最大限に活用するために知っておく必要のある重要事項について説明します。

チタンで3Dプリントする理由

チタンはすでに航空宇宙、自動車、医療などの幅広い分野で使用されています。部品が軽く、強く、耐食性でなければならない業界では、この金属を使用する可能性があります。また、生体適合性があるため、ジュエリーにも人気があります。

とりわけ、チタンでの3D印刷により、積層造形がもたらすスピードとコストの節約を享受しながら、用途が広く信頼性の高い素材を使い続けることができます。チタンを印刷する場合、製造される部品の数や問題の設計の複雑さに関しては、規模の経済はありません。これは、この金属で機能的なプロトタイプや1回限りのカスタマイズされたデザインを作成することが可能になることを意味します。これは、従来の減法混色法ではめったにありません。

さらに、チタンはおなじみです。それは、その特性が複数の業界にわたってよく理解されている定評のある材料です。これは、完成した部品が確実に動作し、期待する品質を発揮するという完全な自信を楽しみながら、積層造形技術の潜在的な利点を探求できることを意味します。実際、ボーイングはすでにこのテクノロジーを利用して、航空機1機あたり最大300万ドルを節約できる可能性があります。

テクノロジー

3D印刷されたチタンは粉末状で寿命を迎えるため、DMLS、EBM、SLMなどのプロセスで利用できます。つまり、定期的にチタンを使用して印刷することを計画している場合は、金属材料を処理できるパウダーベッドプリンターに投資する必要があります。産業用アプリケーションの場合、3DSystemsのProXDMP 320、またはEOSのM280およびM2903Dプリンターはどちらも適切なオプションです。

資料

アディティブマニュファクチャリングアプリケーションに使用されるチタンには、主に2つのタイプがあります。

• Grade 56Al-4V。 これは、航空宇宙および自動車分野の機能部品の最も一般的な選択肢です。ただし、非常に用途が広く、複雑な形状を非常にうまく処理できるため、他のさまざまなアプリケーションに使用できます。
• Grade 236Al-4V。 これは、インプラントやプロテーゼを製造するために医療分野で広く使用されている生体適合性合金です。

知っておくべきこと

チタンを使用して部品を印刷することを計画している場合、最良の結果を得るには慎重に検討する必要のあるいくつかの新しい要素があることに最初から注意することが重要です。各プロジェクトの開始時に、次の点を考慮してください。

• サポート構造を設計に組み込むことを忘れないでください。他の3D印刷可能な金属と同様に、チタン部品には反りを防ぐための支持構造が必要です。簡単に取り外せるようにこれらにアクセスできることを確認し、サポートの必要性を最小限に抑えるためにさまざまなパーツの向きを試してください。ソフトウェアツールは、この点であなたをサポートし、プロセスのこの部分を大幅に合理化できるはずです。
• 部品に特定の機械的特性が必要な場合は、後処理中に適用できるさまざまな熱処理を調査する価値があります。材料の仕様を参照してください。これらは、どのような処理を適用でき、どのような結果を期待できるかについてのアドバイスを提供するはずです。
• 金属印刷では、粉末を溶かすために非常に高温を使用します。サポートを使用しても、印刷中に簡単に反る可能性があるため、壊れやすい要素は避けてください。経験則として、少なくとも1mmの壁の厚さを使用してください。
• 残った材料をリサイクルする方法を見てください。それが提供できる潜在的なコスト削減にもかかわらず、チタンの3D印刷に使用される原材料は依然として非常に高価であるため、将来の印刷の品質に影響を与えるため、粉末の破損を避けながら、材料の無駄をできるだけ最小限に抑えることを目指してください。
• チタンをパウダーベッドから取り外したときに通常見られるような光沢のあるクロームの外観がパーツにない場合でも、驚かないでください。これは単に印刷プロセスの一部です。少し磨くと、パーツが滑らかで光沢のある仕上がりになります。

以前にチタンで部品やプロトタイプを作成することを検討していましたが、コストや時間の制約のためにそのアイデアを放棄した場合、3D印刷は理想的なソリューションを提供します。 3D印刷されたチタン部品をこれまで以上に利用しやすくする新しい印刷技術により、製造ワークフローの標準的な部分になることがすぐに期待されます。