高強度アルミニウム合金用レーザー3Dプリント技術の研究進展

この投稿は、Little Soft Bear によって 2017-7-10 13:52 に最後に編集されました。

金属レーザー 3D 印刷技術は、3D 印刷システム全体の中で最も最先端かつ最も有望な技術であり、先進製造技術の重要な発展方向です。その中で、自動粉末積層に基づく選択的レーザー溶融（SLM）技術の主な特徴は、加工精度が高く、その後の機械加工がほとんど必要ないことです。さまざまな複雑で精密な金属部品を直接製造でき、構造と機能の統合と軽量化を実現し、航空宇宙、バイオメディカル製造などの分野で幅広い応用ニーズがあります。

現在、SLM 技術で使用される材料は、チタン合金、高温合金、鉄基合金、コバルトクロム合金、少量の低強度アルミニウム合金などの材料系をカバーしています。高強度アルミニウム合金は、軽量素材として産業分野で幅広く利用されており、SLM分野でも需要が高まっています。しかし、SLM で効果的に使用されてきた他の材料と比較すると、高強度アルミニウム合金は、熱伝導率が高く、レーザーの反射率が高く、合金化度が高く、結晶化範囲が広いため、SLM 成形時に熱亀裂が発生しやすい傾向があり、エンジニアリング用途が著しく制限されます。

既存のSLM成形高強度アルミニウム合金材料の熱割れ問題を解決するために、武漢国立光電子研究所レーザー先進製造研究チームの張虎、聶小佳ら博士課程の学生は、朱海紅教授の指導の下、従来のアルミニウム合金材料設計の観点から出発し、SLM成形高強度アルミニウム合金に微量元素を添加して、緻密で亀裂のない試料を得ました。熱亀裂の抑制に成功しながら、SLM成形効率が大幅に向上しました。元の粗大な柱状結晶微細構造とは異なり、微量元素改質後の微細構造は1mmオーダーの等軸結晶です。細粒強化と析出強化の複合効果により、極限引張強度が12%増加しました。

図1. SLM成形された高強度アルミニウム合金の亀裂、微細構造、機械的特性に対する微量元素の影響。この研究成果は、高強度アルミニウム合金を成形するための既存のSLM技術のプロセスボトルネックを打破し、レーザー3Dプリンティング分野におけるアルミニウム合金材料の産業応用を加速することが期待されます。 2017年6月、冶金工学分野のジャーナルであるScripta Materialia（IF：3.305、DOI：10.1016/j.scriptamat.2017.02.036）に、「選択的レーザー溶融Al-Cu-Mg合金の亀裂、微細構造、機械的挙動に対するジルコニウム添加の影響」の研究成果が掲載されました。この研究は中国国家自然科学基金の支援を受けた。

出典：武漢国立光電子実験室（準備中）
さらに読む:
重さはたったの300グラム！ダルムシュタット大学が新型レーシングカーに3Dプリントのアルミ部品を搭載
3Dプリント金属材料：アルミニウムおよびアルミニウム合金材料

高強度アルミニウム合金用レーザー3Dプリント技術の研究進展

インドの学者が3Dプリントの溶融池形態のシミュレーションと検証に成功

残念！衣料品3Dプリント会社エレクトロルームが閉鎖を発表

3Dプリントがジュエリー業界にもたらした4つの大きな変化

メディア注目！スキャンテックの3Dビジュアルデジタル化により、中国の製造業の高品質な発展が可能に

SparkMakerデスクトップLCD 3DプリンターTaobaoクラウドファンディング、999元/台から

Ultimaker は、PP 素材 + ノズル + 高度なキットなど、さまざまな新しい 3D プリント製品を発売します。

ACS は Figure 4 3D プリンターを使用してカスタムヘッドセットの生産効率を 2 倍に向上

プロドウェイズ、米国でポーランド企業と提携し販売網を拡大

これは SF ではありません。3D プリントされた圧力センサーを手に持ったらどんな感じでしょうか?

ハンバンレーザーが0.5mmの超薄型時計ケース設計を実現、金属3Dプリントが家電製品生産へ

推薦する

トライアシック社のIgA腎症治療薬D23がIND承認され、シンプルな3Dプリントプロセスを使用して複雑な製剤の開発と製造を実現

イタリアの建築家が世界初の3Dプリント「スチール外骨格」モジュールハウスを建設

西安サイロンはAMチャイナでさまざまな粉末製造装置と電子ビーム選択溶融成形装置を展示します。

たった170元の3Dプリントスマートウォッチ！ Apple Watchの完璧な代替品

多くの学校が、小学校および中学校の実践的なトレーニングコースの構築に3Dプリント/レーザー切断ソリューションを使用しています。

フォームネクストとPMチャイナが深センでの新展示会の記者会見を共同開催

在庫：国内有数の光硬化型3Dプリンター、Liantaiの製品ライン

ファルスーンハイテックが初めて高温合金3Dプリント金属サンプルを展示

湖州国前インテリジェント工業団地が3Dプリントをサポート

ロレアルは3Dプリントした人工皮膚を使って化粧品をテストしている

抗議者たちはRAPID+TCTの施設に侵入し、軍に3Dプリント技術の使用を警告した。

広東省恵州病院、人間の顔と顎を修復するためにPEEK素材を3Dプリント

NTOPOLOGYは、既存のソフトウェアプラットフォームを最適化することで、よりシンプルなジェネレーティブデザインをサポートします。

神州精密×仙林天元、3Dデジタル測定が伝統的な製造企業の確立を支援

CeramTec は、高品質と生産性の技術ニーズに対応するために XJet Carmel 1400C ソリューションを採用しました。