チタン合金粉末 と チタンアルミニウム合金粉末 3D プリントに使用される金属材料の一般的なクラスです。 PREP によって製造される金属粉末は、航空宇宙、生物医学、および自動車産業で広く使用されています。

3D用チタン合金粉末 Pリンティング

チタン合金は、高い比強度、優れた耐食性、および耐低温性を備えており、主にフレーム、ロケットシェルなどのさまざまな圧力容器の製造に使用されています。統計によると、乗客に使用されるチタン合金の割合は航空機の機体は 20% に達し、軍用機の機体の割合は 50% に達するでしょう。その中でも、Ti-6Al-4V は (α+β) タイプのチタン合金に属し、α チタン合金と β チタン合金の両方の利点を持ち、比強度が高く、熱強度が高く、総合的な機械的特性が良好で、広く使用されています。航空機のブレード、コンプレッサー ディスク、航空エンジンの燃料貯蔵庫などの製造。

金属積層造形技術は、粉末層融合 (PBF) と指向性エネルギー堆積 (DED) の 2 つの主要なカテゴリに分類されます。

粉末床融合は、熱源に応じて、選択的レーザー焼結 (SLS)、直接金属レーザー焼結 (DMLS)、選択的レーザー溶融 (SLM)、および電子ビーム溶融 (EBM) に分けられます。エネルギー堆積技術は、熱源と原材料に応じて、レーザー工学によるネット成形 (LENS) と電子ビーム製造 (EBF) に分けられます。

入手可能な文献によると、チタン合金の 3D 印刷と成形は、主にレーザー選択溶融技術、電子ビーム選択溶融技術、および指向性エネルギー堆積技術に基づいており、これら 3 つの金属 3D 印刷技術のパラメータは、下の表。

      一般的なチタン合金 3D プリント技術の特性

パラメーター	SLM	SEBM	DED
印刷サイズ	限られた、小さい	限られた、小さい	大きい
ビームスポットサイズ	0.1～0.5mm	0.2～0.5mm	2～4mm
粒子サイズ	＜45μm	45～105μm	74～250μm
層の厚さ	30～100μm	50～100μm	500～1000μm
印刷効率	約20～35m³/h	約55-80m³/h	約16～320m³/h
表面の清浄度	Ra 9-12μm	Ra 25-35μm	Ra 20～50μm（ビームスポットサイズが気になる）
残留ストレス	高い	低い	高い
熱処理	リリーフ焼鈍、熱間静水圧プレスを推奨	熱間静水圧プレスが可能	リリーフ焼鈍、熱間静水圧プレスを推奨
組成変化	なし	Al元素の揮発	なし
印刷能力	薄肉、中空、タスなど複雑で微細な構造	薄肉、中空、タスなど複雑で微細な構造	比較的単純な形状
レストア、リマニュファクチャリング能力	限定（フラットベースのリマニュファクチャリング）	なし	なし

のエリア 3D プリント チタン合金の応用

航空宇宙と生物医学は、最も急速に成長している 2 つの分野であり、金属 3D プリント部品が最も効果を発揮する分野です。

金属性能 3D 印刷技術は、主に航空宇宙技術のニーズに再び応えるという文脈で生まれ、現在、世界の主要な航空宇宙企業や研究機関が金属性能 3D 印刷技術の開発を精力的に行っています。そのため、国内外の 3D 印刷技術が発表され、航空宇宙のニーズが 3D 印刷の最初の産業用アプリケーションのターゲットになります。

3Dプリンティングも個別化医療を実現するための重要な手段であり、各国が開発を競う最先端の製造技術になりつつあります。 3D プリンティング技術を使用して作成された医療モデル、サージカル ガイド、パーソナライズされた整形外科用インプラントは、すでに臨床現場で広く使用されています。医療分野での 3D プリントの用途には、寛骨臼カップ、下顎骨、人工装具などがあります。

前述の航空宇宙および生物医学分野に加えて、3D プリンティングは自動車、金型、電子機器、その他の分野でも広く使用されています。

3D プリントには、従来のプロセスにはない利点があります。従来のプロセスでは、完全な部品を直接製造することさえできません。3D 印刷技術は、ユーザーの設計要件に従って成形および製造することができ、高性能金属部品の完全な寿命製造と保護を実現できます。また、従来の技術と組み合わせて、コンプライアンスまたは複合製造を形成できます。

以上、主に3Dプリンターで使用されるチタン合金粉末の特性と用途を紹介しました。 PREP チタン合金粉末 (Ti-48Al-2Cr-2Nb、Ti-2Al-Nb、-Ti-45Al-8Nb) および PREP 粉末製造装置の詳細については、お気軽にお問い合わせください。