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8産業用3D印刷用の革新的な材料[2018]

材料は、積層造形プロセスにおいて不可欠な役割を果たします。ハードウェア(AMマシンから後処理システムまで)とソフトウェア(設計とMESを含む)と並んで、材料は積層造形の生産成功を確実にするための3番目の柱を形成します。エンジニアリンググレードの熱可塑性プラスチックであろうと金属合金であろうと、メーカーは機械的特性と部品性能を向上させる材料を常に探しています。

今日、積層造形は実行可能な製造方法として急速に注目を集めており、非常に複雑な製品の作成を可能にしています。材料の革新は、3Dプリントを大量生産の領域に持ち込む上で重要な役割を果たします。幸いなことに、AM市場で入手可能な材料の範囲は継続的に拡大しており、すでにさまざまなポリマー、樹脂、金属、セラミックが含まれています。

最新の進歩に追いつくのは難しい場合があります3D印刷材料であるため、今年これまでに発表された産業用3D印刷用の8つの革新的な材料を検討しています。

概要

マテリアル 会社 プロパティ ユースケース EPX 82Carbon高強度
強靭性
熱サイクル耐久性コネクタ、ブラケット、およびハウジングUltrasint PA6BASFM融点:193°C
高剛性高強度通常、自動車および消費財アプリケーションPrimePartSTEvonik高強度
高強度
耐薬品性機能プロトタイプ、連続生産KetaSpirePEEKおよびRadelPPSUフィラメントソルベイ耐薬品性
高温に耐えることができます(熱偏向温度:207°C)
耐衝撃性医療機器(蒸気滅菌が必要)
航空機内部ALMHT-23EOS高い耐薬品性
難燃剤
高強度
軽量航空宇宙用途BLDRmetalNanosteel高硬度
靭性
Ductilityツール、ダイ、ベアリング、ギアScalmalloyAPWorks軽量
高強度
DuctilityAerospaceアプリケーション、ブラケット(モータースポーツ)熱交換器(自動車)フルオロシリコーンACEO®高柔軟性シーリングアプリケーション

1。 CarbonのEPX82

Digital Light Synthesis 3D印刷技術で知られる米国を拠点とする企業であるCarbonは、材料市場の主要企業でもあります。同社のすでに豊富な生産グレードの材料ポートフォリオに最近追加されたのは、 EPX82樹脂です。 。 EPX 82は、エンジニアリングアプリケーション用に開発された高解像度で高強度の材料として説明されています。

強度、靭性、熱サイクル耐久性の組み合わせにより、EPX82の熱たわみ温度は104°Cから130°Cの間です。これは、コネクタ、ブラケット、ハウジングなどの機能部品の製造に特に適しています。 自動車と産業の両方のセクターのために。この材料は、柔軟な機能と薄い壁を備えた部品の作成も可能にします。

CarbonのDLSテクノロジーは、射出成形プラスチックに匹敵する機械的特性、解像度、表面仕上げを備えた部品を製造できることで知られています。カーボンの材料ポートフォリオに新しいEPX82材料を追加すると、過酷な環境に耐えることができるコンポーネントを作成するテクノロジーの能力がさらに強化され、3Dプリントされた樹脂部品のパフォーマンスが新しいレベルになります。

2。 BASFのUltrasintPA6

BASF 3D Printing Solutionsは、昨年、3D印刷用の工業用グレードの材料の提供をゆっくりと、しかし着実に増やしてきました。この春、ドイツの化学大手BASFの子会社は、選択的レーザー焼結(SLS)用の新しいポリアミド材料 Ultrasint PA6 LM X085 を発表しました。 。 PA11とPA12が最も一般的に使用される2つのポリアミドであるSLSでは、BASFのこの新しいナイロン材料は、SLS材料のカタログに非常に価値のある追加となる可能性があります。

Ultrasint PA6は、融点が約193°Cと比較的低いナイロン粉末です。 Ultrasint PA6の低融点は、SLSマシンのエネルギー消費を削減し、印刷プロセスのスピードアップに役立ちます。 Ultrasint PA6で製造された部品は高い剛性と強度を示し、この材料は通常、自動車や消費財の用途に使用されます。

3。エボニックのPEBAベースのパウダー

エボニックは、SLSポリアミド粉末の長年のメーカーであり、ポートフォリオは20年近く前にさかのぼります。ポリアミドはこの技術の信頼できる基準でしたが、ドイツの化学スペシャリストは、世界初の柔軟なプラスチックPEBAベース(ポリエーテルブロックアミド)粉末のリリースにより、ポートフォリオの範囲をさらに拡大することを決定しました。 PEBAは、低密度、柔軟性、耐疲労性で知られる高性能熱可塑性エラストマーです。

ブランド名 PrimePart ST の高性能素材です。 、3D印刷アプリケーションのオプションをさらに拡張します。 PrimePart STは、その高い弾性と強度で有名であり、SLSに加えて高速焼結(HSS)およびバインダー噴射技術と互換性があります。

Evonikの新しい粉末を使用して付加的に製造された部品は、優れた性能を発揮すると言われています柔軟性、優れた耐薬品性、耐久性。新素材の応用分野には、プロトタイピングや量産用の高品質で完全に機能する柔軟なプラスチック部品が含まれます。

4。ソルベイのKetaSpirePEEKおよびRadelPPSUフィラメント

高性能熱可塑性プラスチックの需要が高まるにつれ、化学会社のソルベイは、石油・ガス、航空宇宙、自動車、ヘルスケア業界のハイエンドAMアプリケーション向けに3つの新しいポリマーフィラメントを開発しました。

高性能PEEKおよびPPSUプラスチックをベースにしたフィラメントは、印刷層の融合を可能にし、Z軸を含め、高い部品密度と並外れた部品強度を備えています。これは通常、課題です。 FDMの場合。たとえば、Radel PPSUは、耐熱性と耐薬品性に​​優れた部品を製造できるため、医療用途や温水器具にも適しています。

特に、ソルベイのKetaSpirePEEKフィラメントはe-XstreamのDigimatシミュレーションソフトウェアに含まれています。このパートナーシップを通じて、ソルベイは、顧客が高性能の熱可塑性プラスチックを使用したときに印刷を成功させることができるようになることを望んでいます。

5。 EOSのALMHT-23 PEKK

3DプリンターメーカーのEOSは、ボーイング社と共同で開発した、SLSシステム用の最初の高性能炭素繊維強化PEKK素材を提供しています。

RAPID + TCT 2018でリリース、 ALM HT-23 特に航空宇宙アプリケーション向けに開発されており、軽量化を可能にし、部品あたりの全体的なコストを削減します。 EOSによると、ALM HT-23は、アルミニウム部品をこの熱可塑性プラスチックに交換することで、工具費を大幅に削減できます。

航空宇宙以外にも、ALM HT-23は、化学的ストレス下での高い耐摩耗性と弾力性を必要とし、ここで耐熱性が要求される産業用途にも適しています。

6。 NanosteelのBLDRmetalパウダー

今年、ナノ構造鋼材料の分野で事業を展開するNanosteelは、新しい鋼合金を発表しました。現在の3D印刷可能な合金では提供できない材料特性を備えています。同社は、材料の特性を向上させるために、独自の金属マトリックス微細構造を策定しました。

Nanosteelの製品ラインには、粉末床溶融用の金属粉末と金属バインダー噴射システムが含まれます。たとえば、 BLDRmetal™L-40鉄 レーザーベースの積層造形で使用するために設計された合金粉末は、室温で印刷でき、高い硬度と延性を備えた部品を製造できます。

NanoSteelによると、BLDRmetalは、H13などの印刷が難しい工具鋼に代わるものを提供し、M300マルエージング鋼よりも優れた性能を提供します。優れた物理的特性を備えたL-40は、工具、金型、ベアリング、歯車など、さまざまな用途に適した材料です。

7。 APWorksのScalmalloy

軽量の金属部品とコンポーネントの需要は高く、Scalmalloyは、軽量でありながら強力で延性のある金属に対する高まるニーズに対する1つのソリューションを提供するだけかもしれません。 Scalmalloyは、ドイツを拠点とする企業APWorksによって、特に粉末床の金属3D印刷用に開発されたもので、バイツーフライ比が最も低く、強度対重量比が高くなっています。

これまで、Scalmalloyのアプリケーションには、革新的なブラケット、バイク、およびバイオニックパーティションが含まれています。しかし、アルミニウムの軽さとチタンのほぼ同じ強度と延性を組み合わせた材料特性により、Scalmalloyは確かに自動車やその他の輸送産業にその可能性を示しています。

8。 ACEO®のフルオロシリコーン

化学の巨人であるWackerChemieの一部門であるACEO®は、革新的なシリコーン3D印刷技術の開発においてすでに大きな進歩を遂げています。 フルオロシリコーンの導入により 、同社はさらに別のマイルストーンを達成しました。

フルオロシリコーンは、フルオロカーボンの耐性とシリコーンの温度特性を組み合わせた100%エラストマーです。フルオロシリコーンは、燃料、油、および潤滑剤に対する耐性を必要とする業界でのシーリング用途に最適な材料です。

ACEO®のフルオロシリコーンの発売は、次の機能性シリコーンのラインの始まりにすぎません。同社によれば、数ヶ月。

今後のより大きな材料革新

より大きな革新と優れた材料への需要は、3D印刷市場が成熟するにつれて成長するように設定されています。材料サプライヤーがこの需要を利用しようとしているため、広範な研究開発イニシアチブへの資金提供により多くの投資が行われています。これは、幅広い機械的特性を提供する新しい材料が、積層造形を完全に実行可能な生産技術にするプロセスを加速するのに役立つため、業界全体にとってより大きな機会を意味するだけです。


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