高強度アルミニウム合金の3Dプリント
John H Martin1,2, Brennan D Yahata1, Jacob M Hundley1
1HRL Laboratories LLC, Sensors and Materials Laboratory, Architected Materials Department, Malibu, California, USA.
Nature
|September 22, 2017
まとめ
ナノ粒子をニュクレアントとして導入することで,以前は印刷できない高強度アルミニウム合金の添加製造が可能になります. 3Dプリント部品の 鍛造材料の強さを高めるため 破裂や粗い粒子の問題を 解決しています
科学分野:
- 材料科学
- 金属工学
- アディティブ製造
背景:
- 金属ベースの添加物製造 (3Dプリント) は,設計と生産の柔軟性において重要な利点を提供します.
- 現在の制限は,固化の問題により,いくつかの特定の合金に信頼性の高い印刷を制限しています.
- 大半の合金では 添加物で製造できないので 望ましくない微小構造や亀裂が生じます
研究 の 目的:
- 現在の金属添加物製造プロセスの限界を克服する.
- この技術と以前は互換性のない高強度アルミニウム合金の3Dプリントを可能にします
- 添加物製造中の固化ダイナミクスを制御する方法を開発する.
主な方法:
- ナノ粒子核素の選択と結晶学情報に基づく設計.
- 7075および6061シリーズのアルミニウム合金粉末の機能化
- 選択的なレーザーメルトリング (SLM) を使用した機能化された合金粉の加工.
主要な成果:
- 以前は印刷できないと考えられていた高強度アルミニウム合金 (7075および6061) の追加製造が成功しました.
- クラックなしの微細構造と 微細粒子の構造が得られる
- 結果的に得られた材料の強さは,鍛されたアルミニウム合金に匹敵する.
結論:
- ナノ粒子核素は,添加物製造中の固化を効果的に制御し,微細構造の欠陥を解決します.
- このアプローチは,金属添加物製造の適用範囲を,溶接できないシステムを含む,より広い範囲の合金に拡大します.
- この技術は,固化問題を引き起こす様々な添加物および従来の製造プロセスに潜在的に応用できます.
