分析: 金属 3D プリントされたオブジェクトに対するガスの影響は何ですか?

分析: 金属 3D プリントされたオブジェクトに対するガスの影響は何ですか?
この投稿は、Little Soft Bear によって 2017-3-27 10:54 に最後に編集されました。

最近、LPW Technologies は、3D プリントされた金属物体に対するガスの影響に関する調査レポートを発表しました。研究により、酸素は材料特性に重大な悪影響を及ぼすため、3D プリンターで使用される金属粉末はできるだけ定期的に交換する必要があることがわかっています。
LPW は 3D プリンターで使用するための金属粉末を提供しています。同社はアルミニウム、コバルト、銅、ニッケル、その他のカスタム合金の製品を提供しています。これらは、SLM および SLS テクノロジーを使用する 3D プリンターでの使用に最適化されています。これらの 3D 印刷プロセスでは、高エネルギービーム (通常はレーザー) を使用して、金属粉末の層の選択された部分を急速に溶かし、徐々に目的の形状を構築します。 3D プリントは、そのプロセスの副産物の多くが有害または有毒である可能性があるため、通常は密閉されたチャンバー内で行われます。さらに、金属と大気、特に酸素と窒素との間の反応を最小限に抑える必要があります。これは、チャンバーを不活性ガスの「ブランケット」で満たすか、または真空を作り出すことによって実現されます。しかし、どちらの技術も酸素との相互作用を完全に排除することはできず、一部の金属粉末は大気と融合して不純物を生み出す可能性があります。 3D プリンターは同じ粉末ベッドを再利用するため、後続の印刷ジョブでは不純物の量が徐々に増加し、さまざまな問題が発生する可能性があります。

LPWの研究は、優れた機械的強度、優れた耐腐食性、設計上の良好な表面安定性を備えた材料であるニッケルベースの超合金を使用して行われたと報告されています。結果は、3D プリンターのサイクル数が増加するにつれて、金属粉末マトリックス内の酸素不純物の量もそれに応じて増加することを示しています。これは通常、線形進行です。不純物の量が一定の限度を超えると、最終的な 3D プリント部品の材料特性の品質が著しく低下し始めます。
データによれば、金属粉末中の酸素濃度が 200 ppm を超えると、最終製品に大きな変化が生じることが分かりました。引張強度と延性は大気中の不純物の影響を受けることが示されました。水素や窒素も追加の不純物を引き起こす可能性があり、たとえ非常に低い濃度であっても、最高品質の 3D プリント金属オブジェクトの構築には役立ちません。
したがって、LPW では、粉末床の定期的なメンテナンスが必要であることを推奨しています。調査では、最も適切な粉末仕様を提供するには、顧客との緊密な関係を維持することが必要であると述べられています。真空噴霧プロセスは、重要な用途に最適な方法であると考えられています。 3D プリントプラスチックは依然として主に試作に使用されていますが、積層造形は現在、たとえば航空宇宙産業における金属部品の最終バージョンを製造するための主要なソリューションとなっています。この分野では材料特性が非常に重要であるため、3D プリント技術は研究を通じて継続的に改良されなければなりません。 3D プリント技術が製造業界全体で普及し続ける中、LPW のこの最新の研究は非常に貴重なものとなるでしょう。

出典: 3D Tiger & 3ders.org
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航空、宇宙

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