産業用3Dプリンティングを牽引する8つの最先端材料

材料は、ハードウェアとソフトウェアと並ぶアディティブ・マニュファクチャリングの第3の柱です。すべてのプリント部品の機械的性能、耐久性、製造可能性を決定します。AM市場が拡大する中、メーカーは優れた強度、柔軟性、熱耐性を提供するポリマー、レジン、金属、セラミックを積極的に求めています。

アディティブ・マニュファクチャリングは、継続的な材料イノベーションのおかげで、プロトタイピングとニッチアプリケーションを超え、高ボリューム生産へと移行しつつあります。以下は、今年発表された産業用3Dプリンティングの新標準を打ち立てる8つの傑出した材料です。

概要

材料	企業	特性	ユースケース
EPX 82	Carbon	高強度、靭性、熱サイクル耐久性（104〜130°C）	コネクタ、ブラケット、ハウジング
Ultrasint PA6	BASF	低融点（≈193°C）、高剛性、高強度	自動車、消費財
PrimePart ST	Evonik	高弾性、高強度、耐化学性	機能プロトタイプ、量産
KetaSpire PEEK & Radel PPSUフィラメント	Solvay	耐化学性、高温耐性（207°C）、耐衝撃性	医療機器、航空機内装
ALM HT‑23	EOS	高耐化学性、難燃性、高強度、軽量	航空宇宙、産業用耐摩耗部品
BLDRmetal	Nanosteel	高硬度、靭性、延性、常温プリント可能	工具、ダイ、ベアリング、ギア
Scalmalloy	APWorks	軽量、高強度、延性	航空宇宙、モータースポーツブラケット、熱交換器
フルオロシリコーン	ACEO®	高柔軟性、燃料・油耐性、温度安定性	シーリング用途

1. CarbonのEPX 82

CarbonのDigital Light Synthesisプラットフォームを支える新EPX 82レジンは、要求の厳しいエンジニアリング用途向けに設計された高解像度・高強度材料。熱変形温度104〜130°Cの範囲で、射出成形プラスチックに匹敵する強度、靭性、熱サイクル耐久性を発揮。コネクタ、ブラケット、ハウジングのような機能コンポーネントの製造に最適で、薄肉と柔軟フィーチャーの創出もサポートします。

2. BASFのUltrasint PA6

BASF 3D Printing SolutionsがSLSポートフォリオにUltrasint PA6 LM X085を追加。このナイロン粉末は低融点（約193°C）を備え、エネルギー消費削減とビルドタイム短縮を実現。Ultrasint PA6でプリントされた部品は高剛性と高強度を示し、自動車と消費財コンポーネントに適しています。

3. EvonikのPrimePart ST

Evonikが世界初の柔軟性PEBAベース粉末PrimePart STを発表。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。PrimePart STは高弾性と高強度を提供し、SLS、HSS、バインダー・ジェッティングに対応。耐化学性と耐久性により、プロトタイピングと量産の両方で機能的な柔軟部品に最適です。

4. SolvayのKetaSpire PEEK & Radel PPSU

Solvayの新しいKetaSpire PEEKとRadel PPSUフィラメントは、石油・ガス、航空宇宙、自動車、ヘルスケア分野向け高性能AMをターゲット。これらのフィラメントは高部品密度、Z軸を含む卓越した強度、優れた耐熱・耐化学性を発揮。KetaSpire PEEKはe‑XstreamのDigimatシミュレーションに統合され、高温部品の精密な設計とシミュレーションを可能にします。

5. EOSのALM HT‑23

EOSがBoeingとのパートナーシップで開発した、SLS向け初のカーボンファイバー強化PEKK材料ALM HT‑23を提供。アルミニウムを軽量・高強度熱可塑性樹脂で置き換えることで工具コストを削減。耐化学性と耐熱性を求める航空宇宙と産業用耐摩耗アプリケーションに最適です。

6. NanosteelのBLDRmetal

NanosteelのBLDRmetal粉末は、従来プリント可能合金を超えるミクロ構造を提供。BLDRmetal® L‑40鉄系合金は常温でプリント可能で、高硬度、靭性、延性を実現。H13やM300マルエージング鋼のような従来工具鋼を上回る性能で、工具、ダイ、ベアリング、ギアに最適です。

7. APWorksのScalmalloy

粉末床プリント向け軽量金属Scalmalloyは、アルミニウムの低密度とチタンレベルの強度・延性を兼ね備えます。市場最低のバイ・トゥ・フライ比を実現し、航空宇宙、モータースポーツブラケット、自動車熱交換器向けの高強度軽量部品を可能にします。

8. ACEO®のフルオロシリコーン

ACEO®がシリコーンポートフォリオにフルオロシリコーンを追加。フルオロカーボン耐性とシリコーン温度性能を融合した100%エラストマー。燃料・油・潤滑剤が豊富な環境でのシーリングに最適な材料。ACEO®は今後数ヶ月で追加機能性シリコーンの発売を予定しています。

材料イノベーションの未来

アディティブ・マニュファクチャリングが成熟するにつれ、より先進的な材料への推進力が加速しています。サプライヤーは新たなアプリケーションを解き放ち、生産ワークフローを効率化する合金、複合材、ポリマーを提供するためR&Dに多額投資しています。継続的なイノベーションが、AMを完全に実行可能な高ボリューム製造技術として確立する鍵となります。