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3Dプリンティングサービスで利用可能なチタン合金

当社の3Dプリンティングサービスでは、Ti-13V-11Cr-3Al（TC11）、Ti-6Al-4V（Grade 5）、Ti-6Al-4V ELI（Grade 23）など、幅広いチタン合金に対応しています。これらの高性能合金は優れた強度と耐食性を備え、航空宇宙、自動車、医療用途に最適です。

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チタン合金の3Dプリンティング技術

チタン合金の3Dプリンティング技術は、DMLS、SLM、EBM などの先進手法を用いて高強度かつ高精度な金属部品を製造します。これらの技術は、航空宇宙・自動車・医療用途において、耐久性・高密度・精緻な形状を実現します。

3Dプリントプロセス	概要
DMLS 3Dプリンティング	航空宇宙・自動車・医療用途向けに、高強度で高精度な金属部品を造形します。
SLM 3Dプリンティング	高密度な金属部品を実現。精密な金属粉末の溶融で、機能性最終部品に最適です。
EBM 3Dプリンティング	高強度・高密度の金属部品を造形。チタンなどの航空宇宙グレード材料に最適です。
バインダージェッティング 3Dプリンティング	金属・セラミック部品を高速で造形。フルカラー対応で、加熱を必要としない工程も可能です。
UAM 3Dプリンティング	溶融なしで強固な金属部品を作製。異種材料の接合や軽量構造に効果的です。
LMD 3Dプリンティング	高精度な金属堆積。既存部品の修復や肉盛りに最適です。
EBAM 3Dプリンティング	大型金属部品に適した高速造形。高品質な表面仕上げも実現します。
WAAM 3Dプリンティング	大型金属部品を迅速かつ低コストで造形。高い堆積速度で溶接用合金にも対応します。

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3Dプリンティングで一般的に使用されるチタン合金

3Dプリンティングにおけるチタン合金は、高強度・軽量・優れた耐食性で評価されています。これらの特性により、航空宇宙、自動車、医療用途に最適です。代表的なチタン合金である Ti-6Al-4V は優れた機械特性を持ち、高応力下でも性能を発揮する複雑構造の製造に適しています。

材料	引張強さ (MPa)	降伏強さ (MPa)	伸び (%)	硬さ (HRC)	密度 (g/cm³)	用途
Ti-13V-11Cr-3Al (TC11)	1130	1100	10	36	4.50	航空宇宙構造部品、海洋機器、バイオ医療デバイス
Ti-3Al-8V-6Cr-4Mo-4Zr (Beta C)	1100	1070	10	38	4.40	航空宇宙部品、スポーツ用品、海洋ハードウェア
Ti-5Al-2.5Sn (Grade 6)	1100	1050	15	34	4.50	航空機フレーム、極低温容器、海洋ハードウェア
Ti-5Al-5V-5Mo-3Cr (Ti5553)	1180	1150	8	39	4.45	航空宇宙、防衛、高性能自動車部品
Ti-6.5Al-1Mo-1V-2Zr (TA15)	1050	1000	12	36	4.50	航空宇宙、自動車、バイオメディカルインプラント
Ti-6Al-2Sn-4Zr-2Mo	1040	960	10	35	4.50	航空宇宙構造、軍需ハードウェア、バイオメディカルインプラント
Ti-6Al-2Sn-4Zr-6Mo	1020	980	10	36	4.50	航空宇宙構造、エンジン部品、バイオ医療デバイス
Ti-6Al-4V (TC4)	900	880	14	35	4.43	航空機機体、海洋部品、自動車部品
Ti-6Al-4V ELI (Grade 23)	860	795	18	32	4.42	バイオメディカルインプラント、航空宇宙、海中用途
Ti-6Al-7Nb	1100	1040	12	34	4.50	整形外科インプラント、航空宇宙部品、バイオ医療デバイス
Ti-8Al-1Mo-1V (Grade 20)	1035	950	10	33	4.50	航空宇宙部品、エンジン部品、高温用途
Ti-6Al-4V (Grade 5)	1000	930	14	36	4.50	航空宇宙部品、海洋用途、バイオ医療デバイス
CP-Ti (Grade 1-4)	240	170	24	22	4.51	化学プロセス、海洋、医療機器
Ti-15V-3Cr-3Sn-3Al	1030	1000	10	34	4.62	航空宇宙部品、高強度構造物、自動車部品

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3Dプリンティングで適切なチタン合金を選ぶためのヒント

最適なチタン合金の選定は、求められる性能・強度・熱要求に依存します。各合金の固有特性と3Dプリント時の課題を考慮し、航空宇宙・バイオメディカル・高性能エンジニアリング部品に最適な材料を選びましょう。

材料	特性	3Dプリントの留意点	代表的な用途
Ti-13V-11Cr-3Al (TC11)	高強度、耐食性の向上、適度な密度	高温造形と制御冷却が必要	航空宇宙部品、高性能エンジン部品
Ti-3Al-8V-6Cr-4Mo-4Zr (Beta C)	優れた靭性と延性を持つβ型チタン合金	β相保持のため、制御冷却を伴う最適化造形が必要	航空宇宙、自動車の高応力用途
Ti-5Al-2.5Sn (Grade 6)	軽量で優れた比強度	精密な熱管理を伴う標準的な造形条件	医療用インプラント、軽量構造
Ti-5Al-5V-5Mo-3Cr (Ti5553)	高強度と優れた耐疲労性	高度な造形技術と制御熱処理が必要	航空宇宙、スポーツ用品、構造用途
Ti-6.5Al-1Mo-1V-2Zr (TA15)	高温特性に優れ、強度と延性を両立	適切な組織形成のため高温および焼結後処理が必要	航空宇宙部品、高応力構造部材
Ti-6Al-2Sn-4Zr-2Mo	優れたクリープ抵抗と中程度の強度	精密な熱管理と制御冷却が必要	航空宇宙、タービン部品、産業用途
Ti-6Al-2Sn-4Zr-6Mo	高温特性の向上により高い強度を実現	専用設備と後熱処理を要する	航空宇宙、高性能コンポーネント
Ti-6Al-4V (TC4)	強度・延性・耐食性の優れたバランス	チタン造形の標準手法を適用；管理された造形環境が必要	航空宇宙、医療用インプラント、海洋用途
Ti-6Al-4V ELI (Grade 23)	極低介在物で高い靭性と生体適合性	高精度な造形と丁寧な熱処理が必要	医療用インプラント、航空宇宙、高性能部品
Ti-6Al-7Nb	Nb添加により強度向上と低弾性率を実現	熱勾配と相保持を管理する最適化造形が必要	医療用インプラント、航空宇宙部品
Ti-8Al-1Mo-1V (Grade 20)	Al含有量の増加により高強度と安定性を付与	高温造形と制御冷却が必要	航空宇宙、産業用部品、高温用途
Ti-6Al-4V (Grade 5)	広く用いられる標準グレードで優れた機械特性	最適化された造形環境を推奨；標準的な後処理で対応	航空宇宙、自動車、医療機器
CP-Ti (Grade 1-4)	工業用純チタンで耐食性と延性に優れる	低温度での造形；酸化防止のため厳密な管理が必要	化学プロセス、建築、消費財
Ti-15V-3Cr-3Sn-3Al	高強度・高靭性で優れた耐疲労性	組織維持のため高度な造形手法と制御冷却が必要	高性能航空宇宙・エンジニアリング部品

Frequently Asked Questions

1. What are the key benefits of titanium 3D printing over traditional manufacturing methods?

2. Which industries benefit the most from titanium 3D printing?

3. What are the most common 3D printing technologies used for titanium?

4. What challenges exist when 3D printing titanium, and how are they addressed?

5. How does the strength of 3D printed titanium compare to traditionally manufactured titanium parts?

3Dプリンティングサービスで利用可能なチタン合金

チタン合金の3Dプリンティング技術

3Dプリンティングで一般的に使用されるチタン合金

3Dプリンティングで適切なチタン合金を選ぶためのヒント

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