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Ti-6.5Al-1Mo-1V-2Zr (TA15)

航空宇宙グレードの部品に必要とされる高強度、溶接性、および高温性能のために設計された準アルファ型チタン合金。

Ti-6.5Al-1Mo-1V-2Zr (TA15) は、高い比強度、優れた溶接性、および最高 500°C までの温度での卓越したクリープ抵抗で知られる準アルファ型チタン合金です。軽量かつ高強度の部品を必要とする航空宇宙および防衛用途で広く使用されています。

チタン 3D プリンティングにより、TA15 は機体構造、荷重支持部品、および熱遮蔽部品の製造に一般的に採用されています。積層造形により、機械的完全性を維持しながら、迅速な生産、複雑な形状、および大幅な軽量化が可能になります。

TA15 類似牌号一覧表

TA15 は、選択性レーザー溶融 (SLM)、直接金属レーザー焼結 (DMLS)、および電子ビーム溶融 (EBM) を使用する金属積層造形に適しています。これらのプロセスにより、優れた機械的安定性を備えた高強度で複雑な航空宇宙グレードの部品の製造が可能になります。

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	航空宇宙、構造部品
DMLS	±0.05–0.2 mm	非常に良い	優れている	精密荷重支持部品
EBM	±0.1–0.3 mm	良い	非常に良い	大型・耐熱部品

寸法精度 (±0.05–0.2 mm)、微細な表面仕上げ (Ra 5–10 µm)、および高い機械的特性が必要な場合、選択性レーザー溶融 (SLM)は、翼補強材やバルクヘッドブラケットなどの TA15 部品に理想的です。

直接金属レーザー焼結 (DMLS)は、疲労抵抗性と長期的な寸法安定性を必要とする複雑な特徴を持つ、構造的に重要な航空宇宙部品の製造に優れています。

大型の耐熱部品については、電子ビーム溶融 (EBM)が TA15 合金において一貫した材料性能を発揮しつつ高い造形速度を提供し、胴体フレームやエンジン取付ブラケットに適しています。

3D プリンティング中の温度勾配は残留応力を引き起こします。サポート構造と組み合わせ、920–950°C および 100–150 MPa での熱間等方圧加圧 (HIP)により、応力緩和と構造疲労性能の向上を図ります。

強度と耐食性を維持するためには、気孔率を最小限に抑える必要があります。最適化されたレーザーパラメータ（出力 250–400 W、走査速度 60–900 mm/s）と HIP 後処理を組み合わせることで、99.8% 以上の密度を達成します。

表面粗さ (Ra 8–15 µm) は疲労寿命と気流挙動に影響を与えます。CNC 加工または電解研磨により、より滑らかな仕上げ (Ra 0.4–1.2 µm) を実現し、航空宇宙グレードの仕様を満たします。

粉末取り扱い中の脆化と酸化を防ぐため、厳格な大気制御（酸素 < 200 ppm、湿度 < 5% RH）が不可欠です。

TA15 合金は、過酷な構造環境および高温環境で使用されます：

最近の航空宇宙プロジェクトでは、SLM で印刷された TA15 構造用ブレースを成功裡に導入し、従来の機械加工チタン部品と比較して部品重量を 30% 削減し、疲労寿命を 20% 向上させました。