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3Dプリント金属は強いか?

金属部品を製造する企業、エンジニアリング企業、鋳物工場にとって、3Dプリンティングは非常に推奨できるものであり、最高の生産形態へと急速に進化している。以前は、3Dプリンティングのユニークなコンピューターによる造形プロセスは、プラスチックの製造に適していましたが、現在では、レイヤーマニュファクチャリングを使用して、さまざまなソリッド金属部品を製造することができます。わかりやすく、正確で、スピーディーな製造プロセスにより、ますます多くの企業が3Dプリンティングに注目するのも不思議ではない。しかし、3Dプリントされた金属は、従来から製造されている金属と比較してどの程度の強度があるのだろうか?プリントされた金属は、例えば鋳造された金属のようなあらゆる利点を本当に提供できるのだろうか?この記事では、積層造形で使用される金属をいくつか取り上げ、その強度特性について説明する。

スチール

ステンレスフィッシュ
ステンレススチール製SPEE3D金属3Dプリントマルチツールアプリケーション ケーススタディ

世界でも3Dプリンティングでも最も一般的に使用される金属であるスチールの用途は多岐にわたり、その卓越した強度と低い製造コストにより、あらゆる産業に応用できます。3Dプリントされたスチール部品は、従来製造されたものと同等かそれ以上の強度があり、建築から航空宇宙まで幅広い産業で広く使用されています。3Dプリンティングが提供する重要な優位性は、格子状のインフィルを作成する能力です。これは、3Dプリントされたコンポーネントの内部構造を構成する、重なり合って相互接続された、部分的に空洞のパターンである。このプロセスは、従来の鋼鉄製造では実施できず、最終的には、高度な強度特性を維持しながら、より軽量で、より少ない材料で製造できる製品になる。3Dプリンティングは、従来の鉄鋼生産手段のすべてを置き換えることはできないが、3Dプリンティングは鉄鋼生産に不可欠な技術である。 大幅に拡大する製品およびコンポーネントの優れた選択肢.これは、外科用インプラントやエンジン部品、スペアパーツなど、特に複雑な金属部品や、特定の目的を念頭に設計された金属部品にも当てはまります。用途によっては、3Dプリンティングの方がより強力で便利な選択肢となることもある。

アルミニウム

ドアラッチ
アルミニウムブロンズ SPEE3Dプリントドアラッチ。詳細を見る ケーススタディービデオ オーストラリア陸軍がWarpSPEE3Dメタル3Dプリンターで6061アルミニウム製ドアラッチを造形。

強度対重量の比が良いため、アルミニウムは可鍛性に富み、成形が容易です。錆びないので耐久性があり、軽量なのでホイルのような薄いシートにも簡単にカットできます。腐食にも強いため、機械的特性も強い。アルミニウムの3Dプリントの可能性は広範囲に及び、これまでに自動車から航空宇宙まで幅広い産業に応用されている。3Dプリントアルミニウムは、ボーイングのような様々な大手企業によって使用されており、これまでに様々な航空宇宙プロジェクトにこれらの部品が使用されている。アディティブ・マニュファクチャリングの絶え間ない進歩とともに、 コールドスプレー積層造形(CSAM)のような金属3Dプリンティング法 は、その強度と軽量の特性により、アルミ部品の製造工程として選択されるようになってきています。SPEE3Dは幅広いアルミ材料を提供しています。 これ.

真鍮

の合金。 真鍮は通常、貴金属の経済的な代替品が必要な分野で使用されます。腐食に強く、抗菌性にも優れているため、日常用から工業用まで様々な素材に使用されています。 例えば、楽器、彫刻、蛇口、ドアノブ、配管、ベアリング、その他多くの金属製造に好んで使用され、非常に細部まで加工することができます。アディティブ・マニュファクチャリングで使用される場合の強度と耐久性に関しては、真鍮製品は非常に強く、優れた耐薬品性を提供します。

その強度特性により、3Dプリント金属は様々な産業で日々使用されている。以下はその一例である:

  1. 建設 - 3Dプリンティングは、建築用の金属を製造する従来の手段に取って代わるというよりも、むしろ次のようなものだ。 業界の補完また、構造強化や修理のための工具や特注金属を作成することもできる。 格子状のインフィルを作成する能力を持つ3Dプリントは、耐久性と安定性を維持または向上させる部品の複雑な内部構造を提供することができます。
  1. 教育3Dプリンティングは教育を大きく変えた、 特に科学、技術、工学の学生向けだ。例えば、工学部の学生はプロトタイプをプリントアウトでき、教師は教育用教材をプリントアウトするのに使える。建築学科の学生も、3Dプリントを使って構造物の模型などを作ることができる。
  1. ヘルスケア - 3Dプリント金属が提供する強度特性は、ヘルスケア分野で日々使用されていることを意味する。その可能性は、手術器具から人工装具、さらには患者固有の骨のレプリカに至るまで、多岐にわたる。脊柱側弯症に悩む患者は、現在、高度な安定性を提供するカスタムメイドの3Dプリント装具の恩恵を受けることができます。

まとめ

3Dプリントされた金属部品は、従来の方法で製造されたものよりも強度が高いが、その強度は製造者の要求によって異なる。レイヤーマニュファクチャリングにより、製造者は軽量で複雑な最先端の部品を作ることができ、より複雑なデザインの作成も可能になる。製品はまた、労働力と無駄を節約しながら、はるかに高速で製造される。航空宇宙産業で使用されるエンジン部品から、医療現場で医師が使用する人工インプラントまで、3Dプリント金属の強度特性は否定できない。3Dプリンティングがメーカーにとって正しい選択かどうかは、最終的な目標と金属の用途によって異なります。

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