JP2008050671A - 金属光造形用金属粉末 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】金属光造形用金属粉末は、鉄系粉末と、ニッケル及びニッケル系合金粉末の両方又はいずれか一方と、銅及び銅系合金粉末の両方又はいずれか一方と、黒鉛粉末と、を組成とする粉末から成り、メカニカルアロイング法によって合金化されている。このように、全ての金属が積み重なった状態の粉末となり、比重の小さい黒鉛粉末も他の金属と一体化にされているので、ふるいがけを行なって再利用する場合においても黒鉛粉末が飛散することがなくなる。
【選択図】図1
Description
本発明の第1の実施形態に係る金属光造形用金属粉末を使用する金属光造形複合加工について図1を参照して説明する。図1は、金属光造形複合加工を行なう金属光造形複合加工機1の構成を示す。金属光造形複合加工機1は、金属粉末を所定の厚みの層に敷く粉末層形成手段2と、光ビームLを発し、光ビームLを任意の位置に照射する焼結層形成手段3と、造形物の周囲を削る除去手段4とを備えている。粉末層形成手段2は、上下に昇降する昇降テーブル20と、昇降テーブル20の上に配され造形物の土台となる図示していない造形用ベースと、造形用ベースに金属粉末の粉末層22を敷くスキージング用ブレード23とを有している。焼結層形成手段3は、光ビームLを発する光ビーム発信器30と、光ビームLを粉末層22の上にスキャニングするガルバノミラー31とを有している。除去手段4は、造形物の周囲を削るミーリングヘッド40と、ミーリングヘッド40を切削箇所に移動させるXY駆動機構41とを有している。
本発明の第2の実施形態に係る金属光造形用金属粉末について説明する。本実施形態では、第1の実施形態と同じ配合組成の金属粉末を用いるが、金属粉末の粒子径とメカニカルアロイング法により合金化する金属粉末の種類が異なる。金属粉末は、平均粒子径100μmのクロムモリブデン鋼粉末と平均粒子径30μmのニッケル粉末と平均粒子径30μmの銅マンガン合金粉末と、フレーク状の黒鉛粉末を用いる。
本発明の第3の実施形態に係る金属光造形用金属粉末について説明する。本実施形態では、第1の実施形態と同じ配合組成の金属粉末を用いるが、金属粉末の粒子径とメカニカルアロイング法により合金化する金属粉末の種類が異なる。クロムモリブデン鋼粉末とニッケル粉末と銅マンガン合金粉末と、の内の2種類以上の粉末をメカニカルアロイング法により合金化する。メカニカルアロイング法により、合金化する金属粉末は、平均粒子径が100μmのものを用い、メカニカルアロイングを行なわない金属粉末は平均粒子径が30μmのものを用いる。メカニカルアロイングにより、30μmに合金化された金属粉末とメカニカルアロイングを行なっていない金属粉末とを混合し、金属光造形用金属粉末とする。
本発明の第4の実施形態に係る金属光造形用金属粉末について説明する。本実施形態では、第1の実施形態と同じ配合組成の金属粉末を用いるが、金属粉末の粒子径が異なる。平均粒子径が100μmのクロムモリブデン鋼粉末と、平均粒径が10μmのニッケル粉末と、平均粒径が10μmの銅マンガン合金粉末と、フレーク状の黒鉛粉末を用いる。
本発明の第5の実施形態に係る金属光造形用金属粉末について説明する。本実施形態は、第4の実施形態において、メカニカルアロイング法によって合金化した金属粉末を平均粒子径が小さい方の金属粉末とするものである。
24 焼結層
Claims (7)
- 金属粉末からなる粉末層に光ビームを照射して焼結層を形成すると共に、前記焼結層を積層することで三次元形状造形物を得る金属光造形に用いられる金属光造形用金属粉末であって、
鉄系粉末と、ニッケル及びニッケル系合金粉末の両方又はいずれか一方と、銅及び銅系合金粉末の両方又はいずれか一方と、黒鉛粉末と、を組成とする粉末(以下、組成粉末という)から成り、
前記組成粉末をメカニカルアロイング法によって合金化したことを特徴とする金属光造形用金属粉末。 - 金属粉末からなる粉末層に光ビームを照射して焼結層を形成すると共に、前記焼結層を積層することで三次元形状造形物を得る金属光造形に用いられる金属光造形用金属粉末であって、
鉄系粉末と、ニッケル及びニッケル系合金粉末の両方又はいずれか一方と、銅及び銅系合金粉末の両方又はいずれか一方と、黒鉛粉末と、を組成とする粉末(以下、組成粉末という)から成り、
前記組成粉末の内の2種類以上の粉末をメカニカルアロイング法によって合金化した粉末と、前記組成粉末の内の1種類以上の粉末とを、混合して成ることを特徴とする金属光造形用金属粉末。 - 前記メカニカルアロイング法によって合金化される2種類以上の粉末の内の1つに、黒鉛粉末が含まれることを特徴とする請求項2に記載の金属光造形用金属粉末。
- 金属粉末からなる粉末層に光ビームを照射して焼結層を形成する工程と、前記焼結層の積層により形成した造形物の表面部及び不要部分の両方又はいずれか一方の切削除去を行う工程と、を繰り返すことにより三次元形状造形物を得る金属光造形に用いられることを特徴とする請求項1乃至請求項3のいずれか一項に記載の金属光造形用金属粉末。
- 前記組成粉末の内のメカニカルアロイング法によって合金化された金属粉末、及びメカニカルアロイング法によって合金化されていない金属粉末のそれぞれの平均粒子径が10〜40μmであることを特徴とする請求項2乃至請求項4のいずれか一項に記載の金属光造形用金属粉末。
- 前記組成粉末の内のメカニカルアロイング法によって合金化された金属粉末の平均粒子径がメカニカルアロイング法によって合金化されていない金属粉末の平均粒子径よりも大きく、
メカニカルアロイング法によって合金化された金属粉末が50〜80重量%であり、メカニカルアロイング法によって合金化されていない金属粉末が20〜50重量%であることを特徴とする請求項2乃至請求項4のいずれか一項に記載の金属光造形用金属粉末。 - 前記組成粉末の内のメカニカルアロイング法によって合金化された金属粉末の平均粒子径がメカニカルアロイング法によって合金化されていない金属粉末の平均粒子径よりも小さく、
メカニカルアロイング法によって合金化された金属粉末が20〜50重量%であり、メカニカルアロイング法によって合金化されていない金属粉末が50〜80重量%であることを特徴とする請求項2乃至請求項4のいずれか一項に記載の金属光造形用金属粉末。
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