一般に3Dプリントとも呼ばれる付加製造(AM)は、通常一層ずつ3次元構造や部品を土台から構築するプロセスです。 この製造プロセスは急速に普及していますが、成功させるには金属粉やポリマー粉末などの原材料を慎重に特性評価する必要があります。 このため、Malvern Panalyticalは、多くの主要なAMプロセスや使用材料に対応する特性評価ソリューションを提供しています。下記はその例です。


詳細については、当社のカタログをダウンロードして ください。

なぜ材料特性評価は重要なのですか?

付加製造部品の特性は、その基礎となるミクロ構造に大きく依存しています。 つまり、使用する原材料(金属、ポリマー)とプロセス条件の特性に応じて異なります。 固定された製造プロセスでは、最大の変動源は材料に由来します。 材料特性に変動があると、最終部品特性に一貫性がなくなります。 そのため、一貫した品質の付加製造部品を製造するには、メーカーが金属粉、ポリマー粉体、またはセラミックやポリマー樹脂など、その他の材料の特性評価を理解し最適化できることが重要です。

どのような特性が重要なのですか?

これは、使用されている付加製造プロセスと採用している材料の種類に依存します。 たとえば、結合剤噴射法や粉末床溶融結合法などの金属粉末床プロセスでは、粒子径粒子形状が、粉体流や充填に影響するため重要になります。 これらのプロセスでは、化学分析も非常に重要です。特に金属粉にとっては重要ですが、これは、指定された材料の合金組成にする必要があり、最終部品の特性に影響する可能性があるためです。 

結晶構造も金属にとって重要な特性です。これは、特定のAMプロセスで使用される急速な加熱/冷却サイクルにより、位相変化が発生し、耐用年数などの機械的特性に影響する残留応力が生成されるためです。 最後に、いくつかの付加製造プロセスで使用されるポリマー材料では、高分子構造(分岐、結晶度化)が、液体/固体の特性(粘度、係数、熱特性を含む)に影響する可能性があります。 

特集

Malvern Panalyticalには、どのようなソリューションがありますか?

材料特性評価で添加剤メーカーをサポートするために、Malvern Panalyticalではいくつかの分析ツールを用意しています。 粒子径と粒子形状解析には、自動化されたMastersizer 3000とMorphologi 4があります。 Mastersizer 3000は、レーザ回折を使用して、粒子径分布を測定します。 この技術は、Insitecを使用してオンラインでも実行できます。 粒子形状分析を実行するために、Morphologi 4自動画像処理システムは、デジタルカメラを使用して、分散した粒子の高品質な2D画像を撮影し、粒子固有のサイズと形状情報を提供します。

元素分析には、蛍光X線(XRF)ソリューションを用意しています。このソリューションには、床置きタイプ(Zetium)とベンチトップタイプ(Epsilon)があり、用途に応じて選ぶことができます。 また、構造分析や結晶分析をサポートするために、当社の主要ソリューションとしてX線回折(XRD)が用意されています。このソリューションも床置きタイプ(Empyrean)とベンチトップタイプ(Aeris)の両方が用意されています。 最後に、分子量と高分子材料の構造の決定には、ゲル浸透クロマトグラフィーを使用する、当社のメインソリューションであるOmnisecがあります。

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