研究者はFFF技術を使用してより硬い金属3Dプリントを作成

研究者はFFF技術を使用してより硬い金属3Dプリントを作成
2018年10月23日、アンタークティックベアは海外メディアから、フラウンホーファーセラミック技術システム研究所(IKTS)の研究者らが、熱溶解積層法(FFF)製造技術を使用して、プラスチック加工業界から生まれた材料であるより硬い金属の3Dプリント部品を製造する方法を発見したと報じられた。



非常に硬い工具は、主に自動車産業の大量生産に使用されます。炭化物は、ニッケルまたはコバルトの金属結合剤と炭化タングステンの硬質相で構成されています。これまで、切断、穴あけ、打ち抜き、スタンピングの工具は、粉末の射出成形や冷間等方圧プレスによって製造されてきました。生産時間が短く、材料特性が正確に制御される一方で、複雑で高価な後処理が必要になることがよくあります。さらに、粉末プレスを使用して複雑なデザインや特殊なデザインを実現することは非常に困難です。

対照的に、付加製造では​​複雑な形状が可能になりますが、これまでのところ剛性と部品サイズの点で制限がありました。 IKTS では、バインダー ジェット 3D プリントと熱可塑性 3D プリント (3DTP) を金属部品の製造に効果的に使用してきました。しかし、これらの方法で製造された部品は、粉末床溶融結合法で製造された部品ほど強度が高くなく、これらの部品の金属バインダー含有量とサイズも制限されます。

当初、IKTS は FFF プロセスを使用してセラミックおよび複合材料を製造していました。彼らの新たな実験では、複合フィラメントに小さな金属粒子を使用することで、より硬いプリントを実現できることが示されています。 IKTSの研究者が解説します。 「フラウンホーファーIKTSは、数十年にわたって成熟した粉末冶金の専門知識を蓄積してきました。その結果、FFFに必要なワイヤ材料は、有機バインダーを使用した炭化物粉末から製造できるようになりました。材料構造に応じて、粒径とバインダー含有量を減らすことで、炭化物の硬度、圧縮強度、曲げ強度を特に高めることができます。」

ヨハネス・ポッチュケ博士は次のように断言しています。「このフィラメントは標準的な 3D プリンターで半製品として使用でき、金属結合剤含有量がわずか 8% と極めて低く、粒径が 0.8 マイクロメートル未満の超硬合金を初めて印刷できます。これにより、最大 1700 HV10 の極めて硬い部品を製造できます。」


出典: 3ders

硬度

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