BASF、SLMより10倍安いFDM金属3Dプリント材料を発売

BASF、SLMより10倍安いFDM金属3Dプリント材料を発売

世界的な化学大手BASFは、すでに3Dプリント材料業界に大きく進出している。 2018 年の TCT ブースでは、Antarctic Bear が想像を超える 3D プリント ソリューションを生み出している様子が見られ、ポスターの宣伝資料には目を大きく見開いて驚いた表情が描かれていました。

△FDM 3Dプリント+ポスト焼結で製作した金属部品

しかし、アンタークティックベアを本当に驚かせたのは、BASFが金属3Dプリントフィラメントを発売したことだ。FDM 3Dプリンターで印刷して成形すると、金属部品が得られる。一般的なレーザー溶融金属3Dプリントプロセスと比較すると、コストは10倍以上削減される。一般的なSLMプロセスの金属3Dプリンターの価格は100万~1,000万人民元で、金属粉末材料のコストも比較的高いのに対し、FDM 3Dプリンターのコストは数千~数万人民元に過ぎません。

△3Dプリント金属部品、接着材含む


△焼成・脱脂により接着材を除去した金属部品


△高温焼結により結合材がすべて除去され、金属粉末が収縮して最終金属製品となる

Antarctic Bear は、金属 3D プリントを実現する FDM プロセスの原理は、(1) 金属粉末 (ステンレス鋼 316 など) と結合材料 (通常は樹脂などのポリマー) を十分に混合し、それをワイヤー状に引き伸ばす、(2) 金属 3D プリントを実現する FDM プロセスの原理は、(3) 金属粉末 (ステンレス鋼 316 など) と結合材料 (通常は樹脂などのポリマー) を十分に混合し、それをワイヤー状に引き伸ばす、であることを知りました。

△ステンレスと銅の金属3Dプリントワイヤー

② FDM 3D プリンターを使用します (金属混合物はノズルを容易に摩耗させるため、ノズルは高強度で高耐摩耗性である必要があります。真鍮ノズルの場合、材料のロールごとにノズルを交換することをお勧めします。もちろん、高耐摩耗性のノズルの方が優れています)。ノズルはワイヤーを高温 (たとえば、300°C 以上) で溶かし、ノズルから噴射して層ごとに成形し、予備的な金属部品を取得します。
③金属部品を加熱して脱脂し、接着材の大部分を蒸発させます(このとき部品は収縮します)。残った接着材が部品を緩く固定します。
④ 高温焼結(例:1300℃)により、すべての結合材が除去され、部品がさらに収縮して固体の最終製品になります。
⑤印刷したばかりの金属部品と比較すると、焼結金属部品の体積は60%に縮小します(主な理由は2つ:結合材が占める体積が削り取られ、粉末間の隙間が減り、密度が高くなります)、質量は80%に減少します(質量の20%は蒸発した結合材です)。

FDM 3D 金属プリントのコストは、従来の金属 3D プリントの 10% 未満であり、一般的な産業にとって非常に魅力的です。かつて金型業界の工場は、SLM プロセスを使用した金属 3D プリントのコストを 60% 以上削減できれば、金型業界で金属 3D プリントを大規模に使用できるようになるだろうと Antarctic Bear に語ったことがあります。
Antarctic Bearは現在、低コストの金属3Dプリントのための技術的ソリューションをまとめています。ご興味がおありの方は、引き続きご注目ください。Antarctic BearのWebサイトからダウンロードできるようになります。






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