日本語

Ti-6Al-4V ELI（23 級）

超低間隙チタン合金。医療および航空宇宙分野の 3D プリンティングにおいて、高い靭性、疲労強度、生体適合性を提供します。

Ti-6Al-4V ELI（23 級）は、破壊靭性、耐食性、生体適合性の向上を目的として設計された、Ti-6Al-4V の超低間隙（ELI）グレードです。動的荷重に曝される生体医用インプラントや高性能航空宇宙部品の首选チタン合金です。

チタンの 3D プリンティングを通じて、23 級は整形外科用インプラント、歯科アバットメント、航空宇宙用ブラケットなど、軽量で構造的に複雑な部品の製造を可能にし、最適化された強度、疲労寿命、患者との適合性を実現します。

Ti-6Al-4V ELI 類似グレード表

23 級は、選択的レーザー溶融（SLM）、直接金属レーザー焼結（DMLS）、電子ビーム溶融（EBM）に理想的に適しており、これらの技術はその生体適合性を維持し、荷重負荷部品や埋め込み部品に適した高完全性の構造を生み出します。

技術	精度	表面品質	機械的特性	適用用途
SLM	±0.05–0.2 mm	優れている	優れている	生体医療、航空宇宙
DMLS	±0.05–0.2 mm	非常に良い	優れている	歯科、整形外科、一般消費者向け
EBM	±0.1–0.3 mm	良い	非常に良い	構造用、大規模医療用

SLMは、厳密な公差（±0.05–0.2 mm）と清浄な内部構造（表面粗さ Ra 5–10 µm）を必要とする医療用インプラント、歯科用固定具、航空宇宙用コネクタに最適です。

DMLSは、優れた表面仕上げと高い機械的均一性を必要とする生体医療機器や機械部品の複雑な形状に対して広く採用されています。

EBMは、高い造形速度と中程度の精度（±0.1–0.3 mm）により、大腿骨ステムや整形外科用プレートなどの大規模な医療構造をサポートします。

残留応力と熱変形は一般的な課題です。サポート構造の実装と、920–950°C、100–150 MPa でのHIP 処理により、疲労寿命と寸法安定性が向上します。

特にインプラントにおいて重要である気孔率は、最適化されたスキャン戦略（レーザー出力：250–350 W；スキャン速度：600–900 mm/s）と HIP によって最小化され、99.9% 以上の密度を達成します。

表面仕上げ（Ra 8–15 µm）は生体適合性と耐摩耗性を損なう可能性があります。電解研磨とCNC 加工により、表面粗さを Ra 0.4–1.0 µm に低減し、インプラント向けの ISO 5832-3 規格を満たします。

ELI グレードに不可欠な酸素含有量の制限を維持するため、粉末の保管および印刷時には O₂ < 200 ppm、湿度 < 5% RH を維持する必要があります。

Ti-6Al-4V ELI は以下の分野で広く使用されています：

最近の整形外科アプリケーションでは、SLM を使用してカスタマイズされた大腿骨インプラントを製造し、リードタイムを 60% 短縮しました。制御された気孔率と優れた表面仕上げにより、患者固有の適合性と骨統合が向上しました。