3Dプリンター金属材料とは？金属粉末の種類（鉄系・ニッケル基・銅系・アルミ）と、粒度・造形方式・価格の選び方

この記事の答え

3Dプリンター金属材料は、金属3Dプリンターの造形に使う球状の金属の粉です。金属積層造形用粉末とも呼びます。材質で、金型に使う鉄系、高温と腐食に強いニッケル基、熱と電気を通す銅系、軽さや高温強度を狙うアルミ・ニオブ系に分かれます。選ぶときは「何を造形するか」「装置の造形方式」「試作か量産か」の3つを先に決めます。

3Dプリンター金属材料とは

3Dプリンター金属材料は、金属3Dプリンターで金型や機械部品を造形するときに使う金属の粉です。ガスアトマイズで作る球状の粉が中心で、よく流れるので、造形中の粉の供給が安定します。

比較ページには、粉を作るメーカーが自社ブランドで案内している品を、型番か組成の単位で載せています。3Dプリンター本体、造形の受託、チタンの粉は載せていません。

4つの種類

鉄系：ダイカスト金型の入れ子やピンに使います。例は大同特殊鋼のHTC45、山陽特殊製鋼のQM300、プロテリアルのP-YAG350M1です
ニッケル基合金：高温部品や耐食部品に使います。例は大同特殊鋼のR718、山陽特殊製鋼のAlloy C276、プロテリアルのP-MAT21、エリコンのMetcoAdd 718Cです
銅系：放熱部品や導電部品に使います。例は福田金属箔粉工業のFAM-QCU、三井金属のMA-CCR25LとMA-HC-LOPです
アルミ・ニオブ系：軽い部品や宇宙推進の部品に使います。例は東洋アルミニウムのSPHERALLOYと、タニオビス・ジャパンのAMtrinsic C103です

粒度と造形方式

大同特殊鋼の代表粒径は、SLM用が-53/+25μm、LMD用が-150/+53μmです
福田金属箔粉工業のFAM-QCUは、10-45μmと45-105μmの2つです
三井金属のMA-HC-LOPは、L-PBFとコールドスプレーのどちらにも使えます

金型に使うとき

大同特殊鋼のHTC45は、使用硬さが40〜50HRCです。造形中の割れを防ぐため、ベースプレートは200℃を推奨しています
大同特殊鋼のLTXは、造形中のひずみを減らしたダイス鋼系の粉で、特別な処理なしで150角以上の金型を造形できます
プロテリアルのP-YAG285M1は、コバルトを1%未満に抑えたマルエージング鋼の粉です

銅の粉を使うとき

銅はレーザーを反射し、熱も逃げやすいので、造形が難しい材料です。三井金属のMA-CCR25Lは、汎用の400Wのレーザーでも緻密に造形でき、熱伝導率は377W/mKです。

価格の確かめ方

載せた製品に、公開価格を出している品はありません。量と粒度を決めて、各社に見積もりをとります。少量の試作から受けるメーカーもあるので、まず試作の量で頼み、造形の結果を見てから量を増やします。