強度について

鋳造や鍛造などの従来工法と比べて、金属3Dプリンターにより造形したモノの強度について不安を持つ方は多いですが、当社の保有する電子ビーム方式(EB-PBF)およびレーザー方式(L-PBF)は金属粉末を溶融・凝固させて造形するため、鋳造品や鍛造品と比べても同等か、より優れた機械的特性を示すケースがあります。

強度について | 金属3Dプリンター(他工法との比較)

L-PBF:レーザー方式 金属3DプリンターEB-PBF:電子ビーム方式 金属3Dプリンター

チタン合金 Ti-6Al-4V

鋼種ならびに加工プロセス等 引張強度 (MPa) 耐力 (MPa) 伸び (%) 規格・データ出展等
鍛造 895以上 825以上 10以上 JISH4657 60種(TAF6400)
鋳造 895以上 825以上 6以上 JISH5801 60種(TAC6400)
L-PBF(当社実績値) 1210 1130 10.4 Concept Laser社 M2
EB-PBF(当社実績値) 1051 996 15.4 Arcam社 A2X

純チタン Grade-2

鋼種ならびに加工プロセス等 引張強度 (MPa) 耐力 (MPa) 伸び (%) 規格・データ出展等
鍛造 340-510 215以上 23以上 JISH4657 2種(TF340)
鋳造 340以上 215以上 15以上 JISH5801 2種(TC340)
L-PBF 290以上 180以上 20以上 装置メーカーデータシート
EB-PBF 570 540 21 TRAFAM*

ニッケル基合金 インコネル718

鋼種ならびに加工プロセス等 引張強度 (MPa) 耐力 (MPa) 伸び (%) 規格・データ出展等
丸棒(径100mm以下) 1280以上 1035以上 12以上 JISG4901 NCF718  固溶化熱処理後時効処理(H)
板(25mm以下) 1240以上 1035以上 12以上 JISG4902 NCF718  固溶化熱処理後時効処理(H)
L-PBF 1250 1000 12 装置メーカーデータシート(熱処理後)
EB-PBF 1240 920 12 装置メーカーデータシート(熱処理後)

ニッケル基合金 インコネル625

鋼種ならびに加工プロセス等 引張強度 (MPa) 耐力 (MPa) 伸び (%) 規格・データ出展等
丸棒 690以上 275以上 30以上 JISG4901 NCF625 固溶化熱処理(S)
板(0.5を超え70mm以下) 690以上 275以上 30以上 JISG4902 NCF625 固溶化熱処理(S)
L-PBF 920 640 20 装置メーカーデータシート

ステンレス鋼 SUS316L

鋼種ならびに加工プロセス等 引張強度 (MPa) 耐力 (MPa) 伸び (%) 規格・データ出展等
熱間圧延ステンレス鋼板 480以上 175以上 40以上 JISG4304 SUS316L
冷間圧延ステンレス鋼板 JISG4305 SUS316L
L-PBF 570 470 15 装置メーカーデータシート
L-PBF(当社実績値) 679 576 42 Concept Laser社 M2

マルエージング鋼

鋼種ならびに加工プロセス等 引張強度 (MPa) 耐力 (MPa) 伸び (%) 規格・データ出展等
MAS1C 1950以上 1890以上 5以上 素材メーカーデータシート
L-PBF(当社実績値) 1930 1867 5 Concept Laser社 M2

アルミ合金 Al-10Si-Mg

鋼種ならびに加工プロセス等 引張強度 (MPa) 耐力 (MPa) 伸び (%) 規格・データ出展等
金型試験片 180以上 90以上 2.5以上 JISH5202 製造まま
260以上 220以上 1以上 JISH5202 T6熱処理
L-PBF(高強度アルミ合金 460±20 240±10 6±2 装置メーカーデータシート(as-built(常温造形))
L-PBF 360~390 210~220 6~8 装置メーカーデータシート(as-built(200℃造形))
L-PBF 350±10 230±15 11±2 装置メーカーデータシート(heat treated)

コバルト基合金 CoCr

鋼種ならびに加工プロセス等 引張強度 (MPa) 耐力 (MPa) 伸び (%) 規格・データ出展等
鋳造 665以上 450以上 8以上 JIST7402-1
展伸材 750以上 550以上 16以上 JIST7402-2 焼きなまし
L-PBF 1050以上 905以上 SLM Solutions社データシート
EB-PBF 960 560 20 TRAFAM*

*技術研究組合次世代3D積層造形技術総合開発機構(TRAFAM)発行の基礎データ資料