アディティブマニュファクチャリングに最適な金属3D印刷材料

ほぼすべての金属3D印刷プロセスは、金属粉末に依存しています。原材料として使用する場合でも、フィラメントに結合する場合でも、機械が部品を付加的に製造できるようにするために不可欠な成分です。つまり、積層造形での金属3D印刷材料の利用可能性は、粉末状のフォームをどれだけ簡単に融合できるかにほぼ完全に依存する必要があります。たとえば、アルミニウム粉末は、接着がはるかに容易な鋼よりも溶融が困難であるため、金属3D印刷物ではあまり一般的ではありません。

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最も有用な金属3D印刷材料は、従来の製造方法と比較して最大の付加価値を製造業者に提供します。多くの場合、これは被削性に起因します。工具鋼やチタンなどの機械加工が難しい材料は、従来、取り扱いが非常に困難ですが、機械加工性は印刷性と同等ではないため、これらの金属は、固定された低コストの部品で、最小限の労力で3Dプリンターで製造できます。

Markforged Metal Xシステムで利用可能な金属3D印刷材料のいくつかと、各材料が製造プロセスにもたらす長所と短所を確認しましょう。

ステンレス鋼

ステンレス鋼は、高強度と優れた耐食性が特徴です。この材料は、製造から支援技術まで、幅広い産業とアプリケーションで使用されています。 3D印刷されたステンレス鋼の例には、非常に耐食性のある316Lや熱処理可能な17-4PHステンレス鋼が含まれます。

工具鋼

名前が示すように、このクラスの鋼はさまざまな製造工具に使用されます。カット、スタンプ、モールド、またはフォームを作成する生産ライン上のすべてのものは、おそらく工具鋼で作られています。工具鋼は、硬度が高く、耐熱性、耐摩耗性に優れているため、このような過酷な条件にも耐えることができます。これらの特性のため、工具鋼は機械加工が非常に困難で高価であり、3Dプリントの理想的な候補になります。人気のある粉末とフィラメントには、A2、D2、H13工具鋼が含まれます。

チタン

この金属は丈夫で、信じられないほど軽量で、耐熱性と耐薬品性があります。通常、チタンは機械加工が非常に難しく（コストが高いため）、3Dプリントの優れた候補になります。最も一般的な3Dプリントチタンはチタン64（Ti-6Al-4V）であり、航空機など、非常に高い強度対重量比が有益な状況で使用されます。

インコネル625

3Dプリンターは、鋼などの一般的な金属から部品を製造するために使用できますが、極限環境に独自に適した超合金から部品を製造することもできます。 Inconel 625は、タービンやロケットなどの場所でよく使用される、丈夫で剛性が高く、耐食性と耐熱性に優れたニッケル基超合金です。他のタイプのインコネル、つまりインコネル718は、インコネル625と同じ耐熱性を備えていません。材料は伝統的に機械加工に非常に高価です。逆に、インコネルは粉末の形で購入でき、わずかなコストで3D印刷できるため、手頃な価格のインコネルコンポーネントへの扉が開かれます。

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金属3D印刷材料の現在のリストは比較的短く、製造するのに最も経済的に有益な高品質の材料に焦点を合わせています。ただし、金属3D印刷が成熟するにつれて、さまざまな金属印刷プラットフォームで利用できる金属3D印刷フィラメントと粉末がますます安価になると予想されます。これらの材料は、この投稿で言及されている金属と同じコスト上の利点を生かして、金属印刷の新しいアプリケーションを開き、製造大衆によるその採用をさらに促進します。