選択的レーザー溶融(SLM)技術の後処理技術

投稿日時:2024年7月31日

選択的レーザー溶融(SLM)は、高精度かつ高機械的特性を備えた複雑な金属部品を製造するために用いられる、代表的な積層造形(AM)技術です。本稿では、SLM部品の品質、機能性、および美観を向上させるために適用される一般的な後処理技術の概要を説明します。

1. 支持構造物の撤去

SLMは、金属粉末の層から部品を層状に積み重ねて造形します。造形中にオーバーハングや複雑な形状を支えるために、サポート構造が追加されます。造形プロセスが完了したら、これらのサポートを取り除く必要があります。サポート除去の最も一般的な方法は次のとおりです。

手動による取り外し:ペンチやのこぎりなどの工具を使用して、作業員は支持構造物を手動で取り外すことができます。

機械的方法:研磨、研削、または研磨ブラストなどの技術を用いて、支持材を除去し、部品の表面を滑らかにする。

2. 熱処理

SLM部品の機械的特性を向上させるために、熱処理プロセスが用いられる。

硬化:より高い硬度が必要な部品には、焼入れや焼き戻しなどの熱処理方法を用いて、所望の硬度と強度を得ることができます。

均質化:この工程では、部品を高温に加熱した後、ゆっくりと冷却することで、部品全体にわたって均一な材料特性を確保します。

3. 表面仕上げ

SLM部品の表面品質は、様々な仕上げ技術によって向上させることができる。

研削と研磨:これらの方法は、表面の凹凸を取り除き、所望の表面粗さを実現することで、滑らかな表面仕上げを得るために用いられます。

電解研磨:部品表面から薄い層を除去することで表面を滑らかにし、耐食性を向上させる電気化学的プロセス。

コーティング:陽極酸化処理、メッキ、塗装などのコーティングを施すことで、耐摩耗性、耐腐食性、外観などの表面特性を向上させることができます。

4. 二次加工

SLM部品は、厳しい公差と高品質な表面仕上げを実現するために、追加の機械加工が必要となる場合があります。

穴あけとねじ切り:穴やねじ山のある部品の場合、追加の穴あけまたはねじ切り加工が必要になる場合があります。

結論

サポート構造の除去から表面仕上げの向上、寸法精度の確保まで、高性能で信頼性の高い部品を実現するには、各工程が不可欠です。SLM技術の進化に伴い、後処理技術に関する継続的な研究開発は、様々な産業における積層造形の応用可能性と性能をさらに高めていくでしょう。

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