EOSは、引張強度1265MPa、高温動作1,700度のニッケルベースの新しい超合金材料2種を発売

△新ニッケル基超合金

2024年11月13日、Antarctic Bearは、産業用3Dプリント製造ソリューションの大手サプライヤーであるEOSが、2つの新しい金属積層製造用ニッケルベース超合金材料、EOS NickelAlloy IN738とEOS NickelAlloy K500の追加を発表したことを知りました。

どちらの材料も、EOS レーザー粉末床融合 3D 印刷技術を使用する幅広い業界に優れた性能、部品特性、価値を提供できると言われています。

EOS ニッケル合金 IN738
極度の圧力下での動作に適しています
高性能エネルギー部品およびターボ機械システム

EOS IN738は、引張強度1,265MPa、伸び4.5%と、高強度と耐熱性を兼ね備えたニッケル基材料です。従来製造された超合金と比較して、EOS IN738 は高温環境に耐えることができ、タービンブレードやその他のエネルギー部品などの高応力用途でも劣化が大幅に少なくなります。 EOS IN738 を使用して製造された積層造形部品は、産業用 3D プリントの固有の利点の 1 つである設計最適化も活用します。これにより、冷却機能が強化され、部品の全体的な耐用年数が延長されます。

図1: EOS IN738 MPa、IN939、ヘインズ282の比較

ウィニペグに拠点を置く Precision ADM は、EOS IN738 の初期テストケースを提供しており、サプライチェーンとスペア部品の在庫不足に悩まされていたカナダのエネルギー顧客向けにタービンブレードを製造しています。このプロジェクトは、EOS IN738 のテストであると同時に、回転ターボ機械部品における AM の初めての利用例とも言えます。

EOS テクノロジーと EOS IN738 材料のおかげで、標準動作速度の 110% で回転し、アクティブタービンによって生成される華氏最大 1,700 度の高温に耐えることができるタービンエンジンブレードの製造に成功しました。これらのテストでは、初めて 3D プリントされたタービンエンジンブレードが成功しただけでなく、EOS IN738 がターボ機械用途に必要な高熱とストレスに耐えられることも証明されました。つまり、EOS IN738 はこのプロジェクトの成功に不可欠でした。

- Derek VanDenDreissche | Precision ADM 医療・産業営業・事業開発担当ディレクター

EOS ニッケルアロイ K500
コスト効率が高く、強度と耐腐食性に優れています

大手宇宙打ち上げ組織の要請により開発された EOS K500 は、ニッケル合金と銅合金の両方の性能を考慮し、強度と適度な熱伝導率のバランスの取れた組み合わせを求めるメーカーに完全なソリューションを提供します。この材料は、スラスタやノズルなどの宇宙用途、化学プロセッサ、ポンプやバルブの製造における海洋用途に最適です。

「EOS K500 は、AM の 2 つの材料世界、すなわちニッケル超合金の高い機械的強度と銅合金の熱伝導性の間の重要なギャップを埋めます」と、EOS の金属材料事業開発マネージャーである Juha Kotila 氏は述べています。「EOS 材料開発チームは、機械的強度と熱伝導性の両方が求められる宇宙用途や極限条件向けのソリューションとして EOS K500 の開発に成功しました。」

図2: エッチングされたEOS K500（ASTM E407レシピ40に従ってエッチングされた微細構造）

EOS は、厳しい条件下で積層造形部品を使用する業界に、先進的な材料ソリューションを提供し続けます。 EOS IN738 は、高応力、高温のアプリケーションに亀裂のないソリューションを提供します。一方、EOS K500 は、強度、耐腐食性、熱伝導性を兼ね備えており、極端な温度でも優れたアプリケーションを実現します。これらの新しい材料を当社の金属ポートフォリオに追加することで、アプリケーションの範囲が広がり、産業用 3D プリントの範囲が拡大します。」

- Hanna Pirkkalainen | EOS プロダクトマネジメント責任者

EOS IN738とEOS K500は、2024年12月にすべてのEOS M 290シリーズのプラットフォームで市販され、2025年上半期にはEOS M 400-4プラットフォームで市販される予定です。