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金属3Dプリンター粉末の粒径と酸化

先日開催されました「3D Plinting 2017」では参加するだけでなく多くの勉強をさせて頂き、すばらしい展示会になったと思います。

今回勉強させて頂いたのは、金属3Dプリンターで使用する金属粉末材料の粒径と酸化についてです。今まであまり気にしていなかったのですが聞いてみると「確かに・・・」というお話でしたので皆様にもご紹介させて頂きます。

金属3Dプリンターを使用していると寸法精度や表面状態を気にします。もちろんお客様も気にするところです。今の現状の設備のままそれを実現しようとするといくつかの方法が考えられます。

  1. レーザーパワーを落としスポット径を絞る
  2. 金属粉末粒径を小さくする
  3. 積層厚みを薄くする

しかし、これを実現させるには金属の粉末の粒径を小さくする必要が生じますが、これには問題がいくつかあげられます。

粉塵爆発の危険性

粉塵爆発金属の粉末を小さくすれば空気中に粉末が浮遊します。ある一定の濃度の可燃性の粉塵が大気などの気体中に浮遊した状態で、火花などが発生すると爆発する事があります。粉末を細かくすればそれだけ危険性が高まるということなので、より注意して作業する必要があります。また金属粉末浮遊により体内にも細かな粉末を吸い込む可能性があります。じん肺などにも注意しなければならないので換気、マスクなどにも配慮する必要があります。

 

 

粉末酸化の可能性

金属の粉末を細かくすれば酸化のリスクが高まります。細かくすればするほど表面積が増えてしまうということでしょうか・・アトマイズ過程でもこれは問題です。細かくすれば酸化リスクが上がるらしいです。

金属粉末を細かくしたい・・酸素濃度は下げて欲しい・・というのは非常に難しいということです。

 

金属3Dプリンター技術は奥が深い。粒径を変えるだけでも様々な問題が生じ造形品質(金属品質)にも様々な影響を与えるものなのだということがわかりました。

今後も勉強しながら新たな知識を貯えて行こうと思います。

 

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