チタン 3D プリントのケーススタディでは、航空宇宙・医療・自動車分野に向けて、高強度・軽量・耐食のソリューションをどのように実現するかを紹介します。カスタム義肢や歯科インプラントから、耐久性の高い自動車部品や航空宇宙用ブラケットまで、厳しい用途での精密製造、迅速な試作、優れた性能を取り上げます。
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チタン 3D プリント部品の設計上の留意点
チタン 3D プリント部品の設計では、構造健全性を確保するための肉厚、公差、穴設計を考慮してください。重要なオーバーハングにはサポートを使用し、造形方向を最適化して品質を高めます。熱管理で歪みを防ぎ、軽量化のため格子構造を効率的に取り入れ、応力集中部には滑らかな形状遷移を設けます。造形後の熱処理は、機械的特性の向上と応力除去に不可欠です。
設計上の留意点
主要ポイント
肉厚
構造健全性と製造性を確保するため、最小 0.4 mm を維持します。
公差
高精度用途では一般公差 ±0.1 mm を目標にし、使用プリンターの能力に応じて調整します。
穴設計
材料特性を考慮し、直径 1 mm 以上で設計。熱挙動による僅かな差異を想定します。
サポート構造
45 度を超えるオーバーハングにはサポートを用いて、崩落を防ぎ適切な形状形成を確保します。
造形方向
機械特性を高め、サポート使用量を最小化するようビルド方向を最適化します。
熱管理
造形時の熱を適切に管理し、応力と歪みを最小化します。
格子構造
機械的健全性を損なわずに、重量と材料コストを削減するため格子構造を導入します。
応力集中
重要部には角を丸め、滑らかな遷移を設けて応力集中を低減します。
熱処理
造形後の熱処理で材料特性を向上させ、内部応力を除去します。
チタン合金 3D プリント部品の製造上の留意点
チタン合金 3D プリント部品の製造では、高い比強度と優れた耐食性を活かすため、汚染を避ける造形環境の制御、熱応力の管理、精密な後処理による最適な機械特性の確保が重要です。