代表的な用途鉄道輸送、航空宇宙、自動車産業における用途に適しています。
適用可能なプロセス: SLM
| 物理的な 物件 | 粒子サイズ範囲/µm | 球形度 | 見かけ密度 g/cm³ | タップ密度 g/cm³ | ||
|---|---|---|---|---|---|---|
| D10 | D50 | D90 | ||||
| 15歳以上 | 30～45 | ≤70 | ≥0.9 | ≥1.3 | ≥1.5 | |
| 機械 物件 | 抗張力 /MPa | 降伏強度 /MPa | 伸長 /% | 面積の縮小 /% | ||
| ≥ 520 | 480以上 | ≥ 12.0 | ≥ 20.0 | |||
2. このAlMgErZr粉末の利点
この粉末は優れた強度対重量比を備えているため、軽量構造部品に最適です。エルビウム（Er）とジルコニウム（Zr）の添加により、優れた結晶粒微細化と析出強化が実現し、高い引張強度と降伏強度（それぞれ520 MPa以上、480 MPa以上）を実現しながら、良好な延性（伸び率12%以上）を維持しています。高い球形度（0.9以上）により、優れた流動性と充填密度が確保され、積層造形における粉末の均一な散布に不可欠な要素となっています。
3. 積層造形への応用
AlMgErZrアルミニウム合金粉末は、選択的レーザー溶融（SLM）プロセスにおいて、30～45μmを中心とした粒子径分布と高い球形度により、印刷時に高密度で欠陥のない層を形成できます。これにより、優れた機械的強度と表面仕上げを備えた印刷部品が得られ、航空宇宙、鉄道、自動車分野における機能的な最終用途部品に求められる厳しい基準を満たします。
4. AlMgErZrアルミニウム合金粉末とは何か？
AlMgErZr アルミニウム合金粉末 は 高性能、高強度、高靭性のアルミニウム合金粉末 金属積層造形用に特別に設計されています（例： SLM（DMLS 3Dプリンティング）。従来のアルミニウム-マグネシウム（Al-Mg）合金系に希土類元素であるエルビウム（Er）とジルコニウム（Zr）を導入することで、優れた強度と延性を実現し、航空宇宙、自動車の軽量化、その他の先端分野に理想的な構造材料となっています。
基本情報
| アイテム | コンテンツ |
|---|---|
| 材料名 | AlMgErZr アルミニウム合金粉末 |
| 材料システム | Al-Mg系合金＋希土類元素Er、Zrの微量添加 |
| 材質の種類 | 高強度かつ強靭な鍛造／積層造形アルミニウム合金 |
| 主な用途 | 金属3Dプリンティング（SLM/DMLS）、大型軽量構造部品 |
中核的な特徴
超高強度と優れた靭性
希土類元素による強化により、この粉末を用いて印刷および熱処理された部品は、卓越した機械的特性を示す。
- 抗張力： ≥ 520 MPa
- 降伏強度： ≥ 500 MPa
- 伸長： 12%以上
優れた微細構造と印刷適性
- 穀物の精製： 印刷工程において、ErおよびZr元素はAl₃Zrなどの一次相を形成する可能性がある。
- 高密度： 99.9%を超える成形密度を実現し、亀裂のない緻密な内部構造を有する。
- 飛散が少ない： 最適化された組成比により、印刷工程における煙、粉塵、飛沫が大幅に低減され、より広い処理範囲が実現します。
強化メカニズム
AlMgErZr合金の優れた性能は、複数の強化機構の相乗効果によるものである。
- 固溶強化： マグネシウムやジルコニウムなどの元素はアルミニウムマトリックスに溶解し、マトリックスの強度を高める。
- 粒度精緻化強化： Al₃Er相は合金の結晶粒を効果的に微細化し、材料の強度と靭性を大幅に向上させることができる。
主な応用分野
AlMgErZr粉末は、「軽量」と「超高強度」という特性を兼ね備えているため、主に厳しい使用信頼性が求められる場面で使用されます。
- 航空宇宙： 大型軽量耐荷重構造部品、ドローンフレーム、衛星ブラケット。
- 自動車産業： 高性能シャーシ部品、軽量ボディ構造、新エネルギー車用バッテリーパックフレーム。
- 鉄道輸送： 高強度・軽量の自動車ボディ構造部品。
AlMgErZrと従来のAlSi10Mgの比較
| 特徴 | AlMgErZr（高強度＆高靭性） | AlSi10Mg（一般鋳造用） |
|---|---|---|
| コアアドバンテージ | 極めて高い強度と靭性 | 優れた流動性と耐熱割れ性 |
| 抗張力 | ≥ 520 MPa | 300～460MPa |
| 降伏強度 | ≥ 500 MPa | 200～350MPa |
| 伸長 | 12%以上 | 4～12％ |
| 代表的な用途 | 主要な耐荷重構造部品、極限状態部品 | 複雑な薄肉部品、ヒートシンク、一般的な構造部品 |
まとめ
AlMgErZrアルミニウム合金粉末は、積層造形用新世代アルミニウム合金の開発方向性を示すものです。従来の高強度アルミニウム合金が抱えていた、割れやすさや強度不足といった3Dプリンティングにおけるボトルネックを克服しています。希土類元素の微量添加技術により、500MPa級の超高降伏強度と優れた延性を完璧に両立させています。大型で高信頼性、軽量な耐荷重構造部品の製造に最適な選択肢です。
5. カスタマイズサービス Forgecise
Forgecise 当社は、標準グレードから顧客固有の配合まで、あらゆる製品を網羅する包括的なアルミニウム合金粉末カスタマイズソリューションを提供しています。当社は、以下のような主流グレードをサポートしています。 AlSi10Mg、AlSi12、AlSi7Mg、AlMgErZr、
AlMnErZr、AlReまた、用途要件に応じて組成、粒度分布、球形度を調整できます。研究開発用の小ロットサンプル（1kgから）から大量生産用のトン単位の注文まで、当社の粉末は高純度、低酸素含有量（≤300 ppm）、優れた流動性を備え、さまざまなプロセスの要件を満たします。 SLM、MIM、およびLMD。
