304L ステンレスパウダー AM
目次
3Dプリンティングとしても知られる積層造形(AM)は、私たちが部品を設計・製造する方法に革命をもたらしました。この技術により、複雑な形状を驚くほどの精度で作成できるようになり、さまざまな産業で革新の扉が開かれた。しかし、この革命の原動力は何だろうか?金属部品のAMの構成要素である金属粉末の登場です。
数ある金属粉末の中でも、304Lステンレ ス鋼はその汎用性と優れた特性から、人気の高い 選択肢として際立っている。この記事では、パウダーベッド融合(PBF)AM用の304Lステンレス鋼粉末の世界を掘り下げ、その用途、利点、限界、利用可能な特定の金属粉末モデルを探ります。
304Lステンレスパウダーについて
304Lステンレス鋼粉末は、広く使用されている304ステンレス鋼の低炭素変種である。L "指定は、標準304 (最大0.08%)と比較して低い炭素含有量(0.03%未満)を示します。炭素のこの減少は、改善された溶接性と耐食性につながる、AMプロセス中に炭化物の析出を最小限に抑えることができます。
ここでは、304Lステンレス鋼粉末の主要な側面の内訳を示します:
構成:
エレメント | 重量 % |
---|---|
鉄(Fe) | バランス |
クロム(Cr) | 18-20 |
ニッケル(Ni) | 8-10.5 |
マンガン (Mn) | 2 |
ケイ素 (Si) | 1 |
カーボン(C) | ≤ 0.03 |
プロパティ
プロパティ | 価値 |
---|---|
密度 | 7.9 g/cm³ |
融点 | 1450度C(2642度F) |
引張強度 | 570-750 MPa (82,000-109,000 psi) |
降伏強度 | 205-310 MPa (30,000-45,000 psi) |
伸び | 30-50% |
耐食性 | 素晴らしい |
メリット
- 汎用性がある: 304Lステンレス鋼粉末は、強度、耐食性、成形性のバランスが良く、様々な用途に適しています。
- 優れた耐食性: クロムの含有量が高いため、さまざまな環境において、錆や孔食などの腐食に対する優れた耐性を発揮する。
- 良好な溶接性: 炭素含有量が低いため、304Lパウダーで印刷された部品は、従来の技術で容易に溶接できる。
- 生体適合性: 低ニッケル含有量は、304Lは、いくつかの生物医学的用途に適した選択肢になります。
制限:
- 強さだ: より高いグレードのステンレス鋼粉末と比較して、304Lは中程度の強度を提供します。
- 高温アプリケーション: 耐食性はあるが、304Lは非常に高温に長時間さらされるには理想的ではないかもしれない。
AMにおける304Lステンレス鋼粉末の用途
304Lステンレス鋼粉末の汎用性は、様々な産業分野での幅広い用途につながります。ここにいくつかの顕著な例があります:
- 航空宇宙 航空機内装部品、ダクト、および非重要構造部品は、304Lの軽量性と耐食性の恩恵を受けることができます。
- 自動車: ブラケット、ハウジング、トリムピースなど、強度と美観が要求される用途に使用される。
- 医療機器 外科器具、補綴物、歯科インプラントは、その生体適合性と耐食性により、304L粉末で印刷することができる。
- 化学処理: 穏やかな化学薬品にさらされる部品は、その優れた耐食性のために304L粉末で製造することができます。
- 消費財: ジュエリー、時計、その他の装飾品は、その美しさと耐久性のために304Lパウダーで印刷することができます。
AM用304Lステンレス鋼粉末の利点:
- デザインの自由: AMは、従来の製造では不可能だった複雑な形状の作成を可能にし、これらの用途における革新的な設計を解き放つ。
- 軽量化: 従来の材料と比較して、304Lは、航空宇宙のような産業で重要であるいくつかのアプリケーションで軽量化に貢献することができます。
- カスタマイズ: AMは、個々のニーズに合わせた特定の特徴や機能を持つ部品の製造を可能にする。
- 廃棄物の削減: AMは、減法的製造技術に比べて材料の無駄を最小限に抑えることができる。
AM用304Lステンレス鋼粉末の欠点:
- コストだ: 金属粉末は従来の材料よりも高価な場合があり、製造コストに影響する。
304Lステンレス鋼用メタルパウダーモデル
304Lステンレス鋼粉末とその用途をより明確に理解した上で、PBF AMで使用可能な特定の金属粉末モデルの世界を掘り下げてみましょう。ここでは、一般的な10種類の金属粉末について、その主な特徴と潜在的な長所・短所を紹介します:
1.EOS Inox 316L(304Lと同等):
- メーカー EOS GmbH
- 説明 優れた流動性と充填密度で知られるガスアトマイズ304L相当粉末で、良好な印刷適性と表面品質をもたらします。様々な航空宇宙規格(AMS 5644, BMS 4930K)に認定されています。
- メリット 高い一貫性、信頼性の高い印刷適性、航空宇宙用途に適している。
- デメリット 非認証オプションに比べ、若干割高になる場合がある。
2.Höganäs AM 304L:
- メーカー ヘガネスAB
- 説明 ガスアトマイズされた304Lパウダーは、球状のモルフォロジーとタイトな粒度分布で知られ、印刷時の良好な流動性とレーザー吸収を促進する。
- メリット 安定した品質、良好な印刷適性、様々な用途に適している。
- デメリット 最適な結果を得るためには、特定の印刷パラメータが必要な場合がある。
3.LPW 316L(304Lと同等):
- メーカー LPWテクノロジー
- 説明 高密度と低酸素含有量に重点を置いたガスアトマイズ304L相当粉末。これは印刷部品の機械的特性の向上につながります。航空宇宙規格(AMS 5644)に認定されています。
- メリット 高密度、良好な機械的特性、要求の厳しい用途に最適。
- デメリット 酸素含有量が少ないため、より厳しい印刷環境管理が必要な場合がある。
4.カーペンターインバー304L:
- メーカー カーペンター アディティブ・マニュファクチャリング
- 説明 ガスアトマイズされた304Lパウダーで、化学的性質が制御されているため、寸法安定性が向上し、印刷時の反りが減少します。これは、精密な公差を必要とする用途に適しています。
- メリット 寸法安定性に優れ、公差の厳しい部品に適している。
- デメリット 標準的な304Lのオプションと比較して、わずかに高い価格ポイントを持っているかもしれません。
5.SLM Solutions Realizer 304L:
- メーカー SLMソリューションズGmbH
- 説明 高い真球度と狭い粒度分布に焦点を当てたガスアトマイズ304Lパウダー。この組み合わせは、良好な流動性を確保し、印刷中の偏析を最小限に抑え、安定した部品品質をもたらします。
- メリット 高い真球度、安定した部品品質、様々な用途に適している。
- デメリット 機種によっては、最適な結果を得るために特定のプリンター設定が必要な場合があります。
6.Oerlikon AM SC316L (304Lと同等):
- メーカー エリコンAM社
- 説明 高純度・低包有物にこだわったガスアトマイズ304L相当粉。印刷部品の機械的特性、耐食性の向上に寄与する。
- メリット 高純度、良好な機械的特性、耐食性。
- デメリット 純度を重視するため、標準的な304Lのオプションに比べて若干高価になる場合があります。
7.ExOne LaserForm 316L(304Lと同等):
- メーカー ExOne GmbH
- 説明 バインダージェッティングAM用に特別に開発されたガスアトマイズ304L相当のパウダー。このパウダーは、この印刷プロセスで使用されるバインダー材料との良好な流動性と相溶性を提供します。
- メリット バインダージェッティングAMに最適化され、良好な流動性とバインダとの相溶性。
- デメリット バインダージェット用の配合のため、PBF AM用途には適さない。
8.AP&C AM 304L:
- メーカー AP&C アディティブ・マニュファクチャリング
- 説明 コストパフォーマンスを重視したガスアトマイズ304Lパウダー。価格競争力を維持しながら、良好な印刷適性を提供します。
- メリット 汎用304L印刷のための費用対効果の高いオプション。
- デメリット 高価格帯のオプションと比較すると、一貫性や特定の特性が劣る場合がある。
9.㎥キュービックAM 304L:
- メーカー キュービック・プリンティング・インターナショナル株式会社
- 説明 水アトマイズ304Lパウダーは、ガスアトマイズオプションに代わる費用対効果の高い選択肢を提供します。
よくあるご質問
Q: どのように私のアプリケーションに適した304Lステンレス鋼粉末を選択するのですか?
A: 304Lステンレス鋼粉末を選ぶ際には、これらの要素を考慮してください:
- 応募資格 特定の用途によって、パウダーの最も重要な特性が決まる。例えば
- 高精度部品: 寸法安定性を優先する(例えば、カーペンター・インバー304L)。
- 過酷な化学薬品にさらされる部品: 優れた耐食性を優先する(例えば、エリコンAM SC316L)。
- コスト重視のアプリケーション: 最低限の要件を満たすようにしながら、費用対効果の高いオプション(AP&C AM 304Lなど)を検討する。
- マシンの互換性: AMマシンによっては、粒度分布や流動性など、パウダーの特性に関する特定の要件がある場合があります。機械メーカーの推奨事項を参照し、選択したパウダーと印刷機器の互換性を確認してください。
- コスト対パフォーマンス: コストと性能はトレードオフの関係にある。手頃な価格を優先する選択肢もあれば(例:AP&C AM 304L)、より高い価格帯で優れた一貫性や特定の特性を提供する選択肢もあります(例:EOS Inox 316L)。
Q:304Lステンレスパウダーはどこで購入できますか?
A: いくつかの信頼できるサプライヤーが、PBF AM用の304Lステンレス鋼パウダーを提供しています。以下はその例です:
- メタル3DP (https://met3dp.com/)
- ヘガネスAB (https://www.hoganas.com/en/)
- LPWテクノロジーhttps://www.carpenteradditive.com/news-events/lpw-technology-am-metal-powder-manufacturing)
- カーペンター・アディティブ・マニュファクチャリングhttps://www.carpenteradditive.com/)
- SLMソリューションズGmbH (https://nikon-slm-solutions.com/)
- エリコンAM社https://www.oerlikon.com/am/en/)
- ExOne GmbH (https://www.exone.com/)
- AP&C Additive Manufacturing (https://cimp3d.org/new-large-am/)
- ㎥キュービック・プリンティング・インターナショナル株式会社 (https://www.ttc.com.tw/en-us/dirProduct/frmProduct6.aspx)
- バセット・メタルズ社(https://www.bassettinc.com/metal-fabricating-and-assemblies/)
Q:304Lステンレス粉を取り扱う際の安全上の注意点は?
A: 金属粉末は微細であり、吸入の危険があります。304Lステンレス粉を取り扱う際は、安全ガイドラインに従うことが重要です:
- 換気の良い作業スペースを使う: 取り扱い中および印刷中は、ヒュームフードまたは換気エンクロージャーを使用し、空気中の粉塵を最小限に抑える。
- 適切な個人用保護具(PPE)を着用すること: これには、安全眼鏡、手袋、粉末粒子の吸入を防ぐP-100フィルター付き呼吸マスクが含まれる。
- 良い家事を実践する: こぼれた粉塵は速やかに清掃し、粉塵の発生を避けること。粉塵の堆積を最小限に抑えるため、作業面や機器は定期的に清掃すること。
- 廃棄物は適切に処理すること: 金属粉廃棄物の処理については、地域の規則に従ってください。
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