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銅を加えることで3Dプリントチタンを強化

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February, 6, 2020, Melbourne--3Dプリンティング向けのチタンと銅の合金トライアルが、医療デバイスや航空宇宙アプリケーション向けの新しい高性能合金で始まった。

積層造形(AM)で使用されている現在のチタン合金は、3Dプリンティング工程中に冷えて結合し、円柱状結晶になり亀裂や歪みが生じやすくなる。

アルミニウムや、他の一般に使用されている金属と異なり、チタンにはこうした問題を回避するための商用結晶成長抑制剤がない。メーカーは、マイクロ構造を効果的に改善することができない。

しかし、銅を加えた新しいチタン合金が、この問題を解決した、とNatureに発表されている。

RMIT大学工学部Mark Easton教授によると、チタン-銅合金は、特別なプロセス制御も付加的処置もなく「並外れた特性」でプリントされた。
「その等軸粒組織は顕著である。これは、結晶粒が全方向に等しく成長して強力な結合が生成されたことを意味する。亀裂になりそうな、弱点になり得る柱状ではない」と同氏は説明している。
「このマイクロ構造の合金は、遙かに強い力に耐えられ、製造中に亀裂や歪みなど、欠陥が起こりにくい(Easton)。

この強度プロジェクトに関わったのは、RMIT大学、CSIRO, the University of Queensland およびOhio State Universityの合金組成と粒ミクロ構造分野の主要研究者。

CSIROのシニア主席研究者、Dr Mark Gibsonは、「この成果は、同様の金属システムが、特性改善のために同じように扱えることを示唆している」と話している。

「チタン-銅合金は、一つのオプションである。特に他の付加的合金化元素あるいは熱処理の利用がさらに特性を改善する可能性がある」。
「しかし、同じような効果を持ちそうな多くの他の合金化元素もある。これらは全て、航空宇宙やバイオメディカル産業にアプリケーションがある」

Gibsonによると、その新しいタイプの合金は、メーカーの製造速度向上に貢献し、より複雑な部品の製造が可能になる。

「一般に、特に3Dプリンティング用に開発された、並外れた特性を持つチタンベースの新たな合金の開発可能性を開く」と同氏はコメントしている。

(詳細は、https://www.rmit.edu.au)3Dプリンティング向けのチタンと銅の合金トライアルが、医療デバイスや航空宇宙アプリケーション向けの新しい高性能合金で始まった。

積層造形(AM)で使用されている現在のチタン合金は、3Dプリンティング工程中に冷えて結合し、円柱状結晶になり亀裂や歪みが生じやすくなる。

アルミニウムや、他の一般に使用されている金属と異なり、チタンにはこうした問題を回避するための商用結晶成長抑制剤がない。メーカーは、マイクロ構造を効果的に改善することができない。

しかし、銅を加えた新しいチタン合金が、この問題を解決した、とNatureに発表されている。

RMIT大学工学部Mark Easton教授によると、チタン-銅合金は、特別なプロセス制御も付加的処置もなく「並外れた特性」でプリントされた。
「その等軸粒組織は顕著である。これは、結晶粒が全方向に等しく成長して強力な結合が生成されたことを意味する。亀裂になりそうな、弱点になり得る柱状ではない」と同氏は説明している。
「このマイクロ構造の合金は、遙かに強い力に耐えられ、製造中に亀裂や歪みなど、欠陥が起こりにくい(Easton)。

この強度プロジェクトに関わったのは、RMIT大学、CSIRO, the University of Queensland およびOhio State Universityの合金組成と粒ミクロ構造分野の主要研究者。

CSIROのシニア主席研究者、Dr Mark Gibsonは、「この成果は、同様の金属システムが、特性改善のために同じように扱えることを示唆している」と話している。

「チタン-銅合金は、一つのオプションである。特に他の付加的合金化元素あるいは熱処理の利用がさらに特性を改善する可能性がある」。
「しかし、同じような効果を持ちそうな多くの他の合金化元素もある。これらは全て、航空宇宙やバイオメディカル産業にアプリケーションがある」

Gibsonによると、その新しいタイプの合金は、メーカーの製造速度向上に貢献し、より複雑な部品の製造が可能になる。

「一般に、特に3Dプリンティング用に開発された、並外れた特性を持つチタンベースの新たな合金の開発可能性を開く」と同氏はコメントしている。

(詳細は、https://www.rmit.edu.au)