EOS、シリーズ積層造形用の新しい材料とプロセスパラメータを導入

2019年5月16日、金属およびポリマー材料の産業用3DプリントメーカーであるEOSは、 EOSステンレス鋼CX、EOSアルミニウム合金AlF357、EOSチタン合金Ti64グレード5、EOSチタン合金Ti64グレード23の4つの新しい金属材料を発売しました。さまざまな用途に合わせたオーダーメイドの素材として開発され、自動車から医療まで多くの業界で幅広く使用されています。

EOS は、部品の品質を最適化するために、積層造形用の金属粉末の幅広いオプションを提供しています (出典: EOS) EOS は、一定数のテストサンプルに基づく機械的特性や詳細な走査型電子顕微鏡 (SEM) 画像など、4 つの金属材料の特性に関する詳細なデータを提供し、企業が材料の品質をより深く理解できるように支援します。そのため、EOS は企業に材料性能データの透明な文書を提供し、DMLS 3D 印刷を従来の製造技術や他の 3D 印刷技術と比較しやすくしています。このデータとオープン性は、積層造形を量産に適用するために必要です。

EOSの数十年にわたる材料に関する専門知識
EOS の研究開発ディレクターである Hannes Gostner 氏は、次のように述べています。「EOS では、システム、材料、プロセスパラメータ、ソフトウェア、サービスの開発が常に相互に補完し合っています。これらの要素はすべて完璧に連携しています。その結果、再現性があり、コスト競争力のある高品質の部品を実現しています。この組み合わせは、特に量産にとって重要です。」

EOS は金属加工において 25 年以上の経験があり、現在 20 種類の金属材料を提供しており、さらに開発中です。フィンランドの EOS Oy 材料工場のおかげで、EOS は金属材料とパラメトリックプロセスの開発、認証、品質保証に重点を置くための完全な設備を備えています。

EOS ステンレス鋼 CX 粉末の SEM 画像 (出典: EOS)
EOSアルミニウム合金AlF357粉末のSEM画像（出典：EOS）新しい金属材料の紹介
EOS Stainless CX は、EOS M 290 の製造に使用される新しい工具鋼です。この素材は耐腐食性に優れ、強度と硬度も高いです。この材料で作られた部品は機械加工が容易で、優れた研磨表面効果を実現できます。

EOS アルミニウム合金 AlF357 は、優れた機械的特性と高温強度を備えた軽金属を必要とする用途に最適な材料です。この材料で作られた部品は、軽量、耐腐食性、および高い動的荷重耐性を特徴としています。 EOS アルミニウム合金 AlF357 は、EOS M 400 の製造専用に開発され、近い将来には EOS M 290 システムにも適合する予定です。

EOS チタン合金 Ti64 グレード 5 は、熱間等方加圧 (HIP) を行わずに高疲労強度作業を行うために特別に開発されました。この材料は EOS M 290 の製造に適しており、優れた耐腐食性を備えているため、航空宇宙および自動車用途に最適です。

EOS チタン合金 Ti64 グレード 5 粉末の SEM 画像 (出典: EOS)
EOS チタン合金 Ti64 グレード 23 粉末の SEM 画像 (出典: EOS) EOS チタン合金 Ti64 グレード 23 は、熱間静水圧プレス (HIP) を使用しない高疲労強度作業用に開発され、EOS M 290 の製造にも使用されています。 Ti64 グレード 23 は、Ti64 に比べて優れた延性と破壊靭性を備えていますが、強度はわずかに低くなります。これらの特性により、この材料は医療分野での用途に特に適しています。

信頼性の高い部品特性は連続積層造形の基礎となる
EOS は、「技術成熟度レベル」(TRL) を使用して、すべてのポリマー材料、金属、パラメトリックプロセスの技術成熟度を分類します。 TRL コンセプトはもともとアメリカ航空宇宙局 (NASA) によって提案され、現在では多くの業界で広く使用されています。たとえば、レベル 5 は技術的ソリューションの検証を指し、最高のレベル 9 は統計データの広範な文書化による完全な生産能力を指します。 EOS は、部品特性のパラメータを検証することで、積層造形から量産への移行を容易にし、加速します。

さらに、EOS は位置付けを容易にするために、材料とパラメータプロセスを 2 つのカテゴリに分類しています。TRL 3-6 はコア製品 (CORE) を指し、TRL 7-9 はプレミアム製品 (PREMIUM) を指し、大量生産アプリケーションの問題を解決します。このような分類の目的の 1 つは、市場において明確な価値を持つ新材料を提供することです。

新しい材料は次のカテゴリに分類されます。
• EOS ステンレス CX: プレミアム、TRL 8
• EOS アルミニウム合金 AlF357: プレミアム、TRL 7
• EOS チタン合金 Ti64 グレード 5: 上級、TRL 7
• EOS チタン合金 Ti64 グレード 23: 上級、TRL 7

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