[go: up one dir, main page]

WO2017110445A1 - 金属粉末、積層造形物の製造方法および積層造形物 - Google Patents

金属粉末、積層造形物の製造方法および積層造形物 Download PDF

Info

Publication number
WO2017110445A1
WO2017110445A1 PCT/JP2016/086155 JP2016086155W WO2017110445A1 WO 2017110445 A1 WO2017110445 A1 WO 2017110445A1 JP 2016086155 W JP2016086155 W JP 2016086155W WO 2017110445 A1 WO2017110445 A1 WO 2017110445A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
metal powder
powder
layered object
mass
copper
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
PCT/JP2016/086155
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
坪田　龍介
順一 田中
陽平 岡
啓 岡本
真利 菊川
浩明 大久保
嘉人 西澤
剛史 丸山
西田　元紀
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fukuda Metal Foil and Powder Co Ltd
Daihen Corp
Original Assignee
Fukuda Metal Foil and Powder Co Ltd
Daihen Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Fukuda Metal Foil and Powder Co Ltd, Daihen Corp filed Critical Fukuda Metal Foil and Powder Co Ltd
Priority to KR1020187019598A priority Critical patent/KR102238218B1/ko
Publication of WO2017110445A1 publication Critical patent/WO2017110445A1/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Ceased legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C1/00—Making non-ferrous alloys
    • C22C1/04—Making non-ferrous alloys by powder metallurgy
    • C22C1/0425—Copper-based alloys
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F10/00—Additive manufacturing of workpieces or articles from metallic powder
    • B22F10/20—Direct sintering or melting
    • B22F10/28—Powder bed fusion, e.g. selective laser melting [SLM] or electron beam melting [EBM]
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F1/00—Metallic powder; Treatment of metallic powder, e.g. to facilitate working or to improve properties
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F1/00—Metallic powder; Treatment of metallic powder, e.g. to facilitate working or to improve properties
    • B22F1/09—Mixtures of metallic powders
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F10/00—Additive manufacturing of workpieces or articles from metallic powder
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F3/00—Manufacture of workpieces or articles from metallic powder characterised by the manner of compacting or sintering; Apparatus specially adapted therefor ; Presses and furnaces
    • B22F3/24—After-treatment of workpieces or articles
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B33—ADDITIVE MANUFACTURING TECHNOLOGY
    • B33Y—ADDITIVE MANUFACTURING, i.e. MANUFACTURING OF THREE-DIMENSIONAL [3-D] OBJECTS BY ADDITIVE DEPOSITION, ADDITIVE AGGLOMERATION OR ADDITIVE LAYERING, e.g. BY 3-D PRINTING, STEREOLITHOGRAPHY OR SELECTIVE LASER SINTERING
    • B33Y10/00—Processes of additive manufacturing
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B33—ADDITIVE MANUFACTURING TECHNOLOGY
    • B33Y—ADDITIVE MANUFACTURING, i.e. MANUFACTURING OF THREE-DIMENSIONAL [3-D] OBJECTS BY ADDITIVE DEPOSITION, ADDITIVE AGGLOMERATION OR ADDITIVE LAYERING, e.g. BY 3-D PRINTING, STEREOLITHOGRAPHY OR SELECTIVE LASER SINTERING
    • B33Y70/00—Materials specially adapted for additive manufacturing
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B33—ADDITIVE MANUFACTURING TECHNOLOGY
    • B33Y—ADDITIVE MANUFACTURING, i.e. MANUFACTURING OF THREE-DIMENSIONAL [3-D] OBJECTS BY ADDITIVE DEPOSITION, ADDITIVE AGGLOMERATION OR ADDITIVE LAYERING, e.g. BY 3-D PRINTING, STEREOLITHOGRAPHY OR SELECTIVE LASER SINTERING
    • B33Y80/00—Products made by additive manufacturing
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C9/00—Alloys based on copper
    • C22C9/01—Alloys based on copper with aluminium as the next major constituent
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22F—CHANGING THE PHYSICAL STRUCTURE OF NON-FERROUS METALS AND NON-FERROUS ALLOYS
    • C22F1/00—Changing the physical structure of non-ferrous metals or alloys by heat treatment or by hot or cold working
    • C22F1/08—Changing the physical structure of non-ferrous metals or alloys by heat treatment or by hot or cold working of copper or alloys based thereon
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F10/00—Additive manufacturing of workpieces or articles from metallic powder
    • B22F10/30—Process control
    • B22F10/32—Process control of the atmosphere, e.g. composition or pressure in a building chamber
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F10/00—Additive manufacturing of workpieces or articles from metallic powder
    • B22F10/30—Process control
    • B22F10/36—Process control of energy beam parameters
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F10/00—Additive manufacturing of workpieces or articles from metallic powder
    • B22F10/60—Treatment of workpieces or articles after build-up
    • B22F10/64—Treatment of workpieces or articles after build-up by thermal means
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F12/00—Apparatus or devices specially adapted for additive manufacturing; Auxiliary means for additive manufacturing; Combinations of additive manufacturing apparatus or devices with other processing apparatus or devices
    • B22F12/40—Radiation means
    • B22F12/41—Radiation means characterised by the type, e.g. laser or electron beam
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F3/00—Manufacture of workpieces or articles from metallic powder characterised by the manner of compacting or sintering; Apparatus specially adapted therefor ; Presses and furnaces
    • B22F3/24—After-treatment of workpieces or articles
    • B22F2003/248—Thermal after-treatment
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F2301/00—Metallic composition of the powder or its coating
    • B22F2301/05—Light metals
    • B22F2301/052—Aluminium
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F2301/00—Metallic composition of the powder or its coating
    • B22F2301/10—Copper
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F2998/00—Supplementary information concerning processes or compositions relating to powder metallurgy
    • B22F2998/10—Processes characterised by the sequence of their steps
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P10/00—Technologies related to metal processing
    • Y02P10/25—Process efficiency

Definitions

  • the present invention relates to a metal powder, a method for manufacturing a layered object, and a layered object.
  • Patent Document 1 discloses a laser additive manufacturing apparatus (so-called “3D printer”) for metal powder.
  • the additive manufacturing method for metal powders has attracted attention.
  • the advantage of this method is that it is possible to create complex shapes that were impossible by cutting.
  • production examples of layered objects using iron-based alloy powder, aluminum alloy powder, titanium alloy powder and the like have been reported.
  • the types of metals that can be used are limited, and applicable metal products have certain limitations.
  • An object of the present invention is to provide a metal powder for additive manufacturing, which is made of a copper alloy and has both mechanical strength and electrical conductivity, a method for manufacturing an additive manufacturing object, and an additive manufacturing object.
  • the metal powder is a metal powder for additive manufacturing.
  • the said metal powder contains 0.2 mass% or more and 1.3 mass% or less of aluminum, and remainder consists of copper and an unavoidable impurity.
  • a method for producing a layered object includes a first step of forming a powder layer containing the metal powder of [1], and solidifying the metal powder at a predetermined position in the powder layer, thereby forming a modeling layer. Forming a second step. In this manufacturing method, a 1st process and a 2nd process are repeated sequentially, and a lamination modeling thing is manufactured by laminating a modeling layer.
  • the method for manufacturing a layered object according to [2] may further include a heat treatment step of heat-treating the layered object.
  • the layered object is a layered object composed of a copper alloy.
  • a copper alloy contains 0.2 mass% or more and 1.3 mass% or less of aluminum, and remainder consists of copper and an unavoidable impurity.
  • the layered object has a relative density with respect to the theoretical density of the copper alloy of 96% or more and 100% or less, and a conductivity of 30% IACS or more.
  • the conductivity may be 50% IACS or more.
  • a layered object that is made of a copper alloy and has both mechanical strength and electrical conductivity is provided.
  • the present embodiment an embodiment of the present invention (hereinafter referred to as “the present embodiment”) will be described, but the present invention is not limited thereto.
  • Copper is frequently used in machine parts that require mechanical strength and electrical conductivity.
  • mechanical parts include welding torches and parts for power distribution equipment.
  • the present inventor obtained copper powder by atomizing a pure copper ingot and tried to produce a layered object using this.
  • a desired layered object cannot be obtained.
  • the modeled object has a large number of voids, and the density is significantly reduced with respect to the original material.
  • the conductivity was significantly reduced relative to the original material.
  • the mechanical strength also decreases.
  • the inventor attempted to improve physical properties by changing various conditions. However, as long as pure copper was used, even if the conditions were fixed, the finished physical properties were not stable, and it was impossible to achieve both mechanical strength and electrical conductivity.
  • the present inventor examined copper alloys. As a result, it has been found that by using a copper alloy powder having a specific alloy composition, both the mechanical strength and the electrical conductivity can be achieved in the layered object.
  • compatible with mechanical strength and electrical conductivity means that the layered product satisfies all of the following conditions (a) to (c).
  • the tensile strength is generally 130 MPa or more. Thereby, since it approaches the value of the tensile strength of the bare metal of oxygen-free copper (JIS alloy number: C1020) as pure copper, it can be used for various purposes. Preferably, the tensile strength is approximately 195 MPa or more. Thereby, it becomes equal to or more than the tensile strength of the bare metal of oxygen-free copper.
  • the dumbbell-shaped test piece 20 is manufactured as a layered object to be tested. As shown in FIG. 8, the dumbbell-shaped test piece 20 has a columnar parallel portion 21, a tapered shoulder portion 23 that expands at both ends of the parallel portion 21, and extends to the shoulder portion 23, and is stretched. It has a dumbbell-like shape composed of a cylindrical gripping portion 22 which is a part to be gripped by a gripping device or jig of a test device.
  • dumbbell-shaped test piece 20 is pulled at a speed of 2 mm / min using the tensile test apparatus until it breaks.
  • a gripping device or a jig suitable for the shape of the dumbbell-shaped test piece 20 is used. Moreover, it adjusts so that force may be added to the axial direction of the dumbbell-shaped test piece 20.
  • the dimension of each part of the dumbbell-shaped test piece 20 shown in FIG. 8 is as follows.
  • the relative density with respect to the theoretical density is 96% or more.
  • the theoretical density of the alloy is indicated by the density of the molten material having the same composition as the alloy.
  • the relative density with respect to the theoretical density is expressed as a percentage of a value obtained by dividing the actually measured density of the layered object by the theoretical density of the alloy. Therefore, the upper limit of the relative density is 100%.
  • C Conductivity defined as 100% IACS as the conductivity of annealed standard annealed copper (International Anneaded Copper Standard: IACS) is 30% IACS or more. Further, the conductivity may be preferably 50% IACS or more.
  • the metal powder of this embodiment is a metal powder for additive manufacturing.
  • the metal powder corresponds to toner and ink in a normal two-dimensional printer.
  • the metal powder contains 0.2 mass% or more and 1.3 mass% or less of aluminum (Al), and the balance is made of copper (Cu) and inevitable impurities.
  • 98.7 mass% or more may be sufficient as Cu content in a metal powder, for example, and 99.8 mass% or less may be sufficient as it.
  • the Cu content in the metal powder can be measured by a method based on “JIS H 1051: Copper determination method in copper and copper alloys”.
  • the Al content can be measured by an ICP emission analysis method based on “JIS H 1057: Aluminum determination method in copper and copper alloys”.
  • the upper limit of the Al content may be 1.3% by mass.
  • the lower limit of the content may be 0.23% by mass.
  • Metal powder may contain impurity elements in addition to Al. Impurity elements are elements that are inevitably mixed during production (unavoidable impurities). Therefore, the remainder of the metal powder of this embodiment is made of Cu and inevitable impurities.
  • the impurity element include oxygen (O) and phosphorus (P).
  • the content of the impurity element may be, for example, less than 0.1% by mass or less than 0.05% by mass.
  • the metal powder of this embodiment includes, for example, the following aluminum-containing copper alloy powder.
  • the aluminum-containing copper alloy powder contains Al in an amount of 0.2% by mass to 1.3% by mass with the balance being Cu and inevitable impurities. According to the copper alloy powder having such a chemical composition, both the mechanical strength and the electrical conductivity can be achieved particularly in the layered object.
  • the Al content is less than 0.2% by mass, it approaches the properties of pure copper (oxygen-free copper) powder. In other words, when an attempt is made to produce a layered object using this, the object has a large number of voids, the density is significantly lower than that of oxygen-free copper, and the conductivity is also low. It will be significantly lower than gold. If the Al content exceeds 1.3% by mass, it may not be possible to ensure a conductivity of 30% IACS or higher.
  • the Al content may be 0.23% by mass or more and 1.3% by mass or less, for example. In these ranges, the balance between mechanical strength and electrical conductivity may be improved.
  • the particle size distribution of the metal powder is appropriately adjusted depending on the powder production conditions, classification, sieving and the like. You may adjust the average particle diameter of metal powder according to the lamination
  • the average particle diameter of the metal powder may be, for example, about 100 to 200 ⁇ m, about 50 to 100 ⁇ m, or about 5 to 50 ⁇ m.
  • the average particle diameter in this specification indicates a particle diameter (so-called “d50”) at an integrated value of 50% in a particle size distribution measured by a laser diffraction / scattering method.
  • the particle shape is not particularly limited.
  • the particle shape may be, for example, a substantially spherical shape or an irregular shape.
  • the metal powder of this embodiment is manufactured by, for example, a gas atomization method or a water atomization method. That is, from the bottom of the tundish, the molten alloy component is dropped and brought into contact with high pressure gas or high pressure water to rapidly cool and solidify the alloy component, thereby pulverizing the alloy component.
  • the metal powder may be manufactured by, for example, a plasma atomizing method or a centrifugal atomizing method. By using the metal powder obtained by these manufacturing methods, a dense layered product tends to be obtained.
  • the means is not limited to the laser as long as the metal powder can be solidified.
  • the means may be, for example, an electron beam or plasma.
  • an additive manufacturing method (AM) other than the powder bed fusion bonding method may be used.
  • a directional energy deposition method can be used.
  • FIG. 1 is a flowchart showing an outline of a method for manufacturing a layered object according to this embodiment.
  • the manufacturing method includes a data processing step (S10) and a modeling step (S20).
  • the manufacturing method may include a heat treatment step (S30) after the modeling step (S20).
  • the modeling step (S20) includes a first step (S21) and a second step (S22).
  • a layered object is manufactured by sequentially repeating the first step (S21) and the second step (S22).
  • the manufacturing method will be described with reference to FIGS.
  • FIG. 2 is a schematic diagram illustrating an example of STL data.
  • element division is performed by a finite element method, for example.
  • FIG. 3 is a schematic diagram illustrating an example of slice data.
  • the STL data is divided into n layers of the first modeling layer p1 to the nth modeling layer pn.
  • the slice thickness d is, for example, about 10 to 150 ⁇ m.
  • the slice thickness d may be about 10 to 50 ⁇ m, for example.
  • FIG. 4 is a first schematic diagram illustrating the manufacturing process of the layered object.
  • the laser additive manufacturing apparatus 100 shown in FIG. 4 includes a piston 101, a table 102 supported by the piston 101, and a laser output unit 103 serving as an output unit for laser light that solidifies the metal powder.
  • the subsequent steps are performed, for example, in an inert gas atmosphere in order to suppress oxidation of the modeled object.
  • the inert gas may be, for example, argon (Ar), nitrogen (N 2 ), helium (He), or the like.
  • a reducing gas such as hydrogen (H 2 ) may be used instead of the inert gas.
  • the piston 101 is configured to move up and down the table 102.
  • a layered object is formed on the table 102.
  • First step (S21) In the first step (S21), a powder layer containing metal powder is formed. Based on the slice data, the piston 101 lowers the table 102 by one layer. One layer of metal powder is spread on the table 102. Thereby, the 1st powder layer 1 containing metal powder is formed. The surface of the first powder layer 1 is smoothed by a squeezing blade (not shown) or the like.
  • the powder layer may contain a laser absorber (for example, resin powder) in addition to the metal powder. Further, the powder layer may be formed substantially only from metal powder.
  • FIG. 5 is a second schematic diagram illustrating the manufacturing process of the layered object.
  • a modeling layer to be a part of the layered object is formed.
  • the laser output unit 103 irradiates a predetermined position of the first powder layer 1 with laser light based on the slice data.
  • the powder layer Prior to the laser beam irradiation, the powder layer may be heated in advance.
  • the metal powder irradiated with the laser light is solidified through melting and sintering.
  • the 1st modeling layer p1 is formed by solidifying the metal powder of a predetermined position in the 1st powder layer 1.
  • a general-purpose laser device can be employed for the laser output unit of the present embodiment.
  • a laser light source for example, a fiber laser, a YAG laser, a CO 2 laser, a semiconductor laser, or the like is used.
  • the output of the laser beam may be, for example, about 100 to 1000 W, about 200 to 500 W, or about 350 to 450 W.
  • the scanning speed of the laser beam may be adjusted within a range of 100 to 1000 mm / s, for example, or may be adjusted within a range of 200 to 600 mm / s.
  • the energy density of the laser beam may be adjusted within a range of 100 to 1000 J / mm 3 , for example.
  • E P ⁇ (v ⁇ s ⁇ d) (I) It is indicated by a value calculated by.
  • E the energy density [unit: J / mm 3 ] of the laser beam
  • P the laser output [unit: W]
  • v the scanning speed [unit: mm / s]
  • s The scanning width [unit: mm] is shown
  • d is the slice thickness [unit: mm].
  • FIG. 6 is a third schematic diagram illustrating the manufacturing process of the layered object. As shown in FIG. 6, after the first modeling layer p1 is formed, the piston 101 further lowers the table 102 by one layer. Thereafter, in the same manner as described above, the second powder layer 2 is formed, and the second modeling layer p2 is formed based on the slice data. Thereafter, the first step (S21) and the second step (S22) are repeated.
  • FIG. 7 is a fourth schematic diagram illustrating the manufacturing process of the layered object. As FIG. 7 shows, the nth modeling layer pn is finally formed and the layered product 10 is completed.
  • Third step (S30) Thereafter, it is desirable to heat-treat the layered object. That is, it is desirable that the layered object is subjected to heat treatment after modeling.
  • the heat treatment can be expected to improve the mechanical properties and conductivity of the layered object.
  • the atmosphere during the heat treatment may be, for example, an atmosphere such as nitrogen, air, argon, hydrogen, or vacuum.
  • the heat treatment temperature may be, for example, 300 ° C. or higher and 400 ° C. or lower.
  • the heat treatment time may be, for example, 2 hours or more and 4 hours or less.
  • the layered object obtained by the above manufacturing method will be described.
  • the layered object may have a complicated shape that cannot be realized by cutting.
  • the layered object of the present embodiment can achieve both mechanical strength and electrical conductivity.
  • the layered object of this embodiment can be applied to a plasma torch as an example.
  • the layered object of this embodiment is a layered object formed of a specific copper alloy.
  • the said copper alloy contains 0.2 mass% or more and 1.3 mass% or less of Al, and remainder consists of Cu and an unavoidable impurity. Similar to the metal powder, the balance may contain inevitable impurities.
  • the relative density with respect to the theoretical density is 96% or more and 100% or less, and the conductivity is 30% IACS or more.
  • the upper limit of the Al content may be 1.3% by mass.
  • the lower limit of the content may be 0.23% by mass.
  • the density of the layered object can be measured by, for example, the Archimedes method.
  • the density measurement by the Archimedes method can be performed in accordance with “JIS Z 2501: Sintered metal material—Density, oil content and open porosity test method”. Water may be used as the liquid.
  • the relative density of the layered object may be 96.5% or more, 97.0% or more, 97.5% or more, 98.0% or more, 98.5% or more, 99. It may be 0% or more.
  • the conductivity can be measured by a commercially available eddy current conductivity meter. Higher conductivity is desirable.
  • the conductivity of the layered object may be 30% IACS or more, 40% IACS or more, or 50% IACS or more.
  • the layered object can have the following configuration.
  • the layered object is a layered object composed of a specific aluminum-containing copper alloy.
  • the aluminum-containing copper alloy contains Al in an amount of 0.2% by mass to 1.3% by mass with the balance being Cu and inevitable impurities. Similar to the metal powder, the balance may contain inevitable impurities.
  • the relative density with respect to the theoretical density of the aluminum-containing copper alloy is 96% or more and 100% or less, and the conductivity is 30% IACS or more.
  • the mechanical strength based on the relative density of 96.0% or more and 30% IACS or more (preferably 50%) Coexistence with conductivity of IACS or higher) can be expected.
  • Metal powders E1, E2, E3 and E4 correspond to the examples.
  • the Cu content in the metal powders E1, E2, E3 and E4 was measured by a copper electrolytic gravimetric method (nitric acid / sulfuric acid method) based on “JIS H 1051: Copper determination method in copper and copper alloys”.
  • the Al content in the metal powders E1, E2, E3, and E4 was measured by an ICP emission analysis method based on “JIS H 1057: Aluminum determination method in copper and copper alloy”.
  • the content of inevitable impurities in the metal powders E1, E2, E3, and E4 is determined by measuring the oxygen content with “JIS Z 2613: Inert gas melting infrared absorption method” and the phosphorus content with “JIS H 1058: absorptiometric method”. did.
  • the metal powder X was made of a commercially available pure copper (so-called “oxygen-free copper”) ingot (JIS alloy number: C1020).
  • the metal powder Y was obtained from a commercially available copper alloy (product name “AMPCO940”). Metal powders X and Y correspond to comparative examples.
  • Laser additive manufacturing apparatus A laser additive manufacturing apparatus having the following specifications was prepared.
  • Laser Fiber laser, maximum output 400W Spot diameter: 0.05-0.20mm Scanning speed: ⁇ 7000mm / s Lamination pitch: 0.02-0.08mm Modeling size: 250 mm ⁇ 250 mm ⁇ 280 mm.
  • the second step (S22) for forming the modeling layer was sequentially repeated.
  • Tables 2 and 3 show the manufacturing conditions of each layered object and the numerical values of relative density, tensile strength, and conductivity measured based on the above-described method of each layered object. Furthermore, no. As X-41 to 42, the dumbbell-shaped test piece 20 shown in FIG. 8 is manufactured as a layered product, and the tensile strength of the test piece is measured based on the method described above.
  • the second step (S22) for forming the modeling layer was sequentially repeated.
  • the copper alloy powder (metal powder Y) made from a bare metal of a commercial copper alloy (product name “AMPCO940”) No. Laminated shaped products according to Y-1 to 7 were manufactured.
  • Table 4 shows the manufacturing conditions of each layered object and the numerical values of relative density and conductivity measured based on the above-described method of each layered object.
  • the layered product using the copper alloy powder achieved a higher relative density than the layered product using the metal powder X.
  • the conductivity was significantly lower than that of the original material (about 45.5% IACS). From these results, it can be said that it is difficult to produce a practical machine part even in the case of a copper alloy powder having a composition different from that of the present invention.
  • the second step (S22) for forming the modeling layer was sequentially repeated.
  • Table 5 shows the manufacturing conditions of each layered object, and the relative density, tensile strength, and electrical conductivity measured based on the above-described method of each layered object. Furthermore, no. Separately as E1-10 to 11, a dumbbell-shaped test piece 20 shown in FIG. 8 was manufactured as a layered product, and the tensile strength was measured with the test piece.
  • the layered structure using the copper alloy powder (metal powder E1) containing 0.23% by mass of aluminum As can be seen from Table 5, in the layered structure using the copper alloy powder (metal powder E1) containing 0.23% by mass of aluminum, the layered structure using the pure copper powder (metal powder X) in Table 2 and Table 3 is used. Compared with products, it was possible to suppress variations in finished physical properties and to achieve a denseness with a relative density exceeding 96%. Further, these layered objects have good tensile strength, and can achieve both electrical conductivity exceeding 53% IACS and mechanical strength. Therefore, it was found that the copper alloy powder containing 0.23% by mass of aluminum is an excellent copper alloy powder that can achieve both electrical conductivity and mechanical strength.
  • Al 0.58 mass% (metal powder E2)
  • the second step (S22) for forming the modeling layer was sequentially repeated.
  • No. Laminated shaped objects according to E2-1 to 15 were manufactured.
  • Table 6 shows numerical values of the relative density, tensile strength, and conductivity measured based on the manufacturing conditions of each layered object and the above-described method of each layered object. Furthermore, no. Separately as E2-16 to 19, a dumbbell-shaped test piece 20 shown in FIG. 8 was manufactured as a layered product, and the tensile strength was measured with the test piece.
  • the additive manufacturing using the copper alloy powder (metal powder E2) containing 0.58% by mass of aluminum, the additive manufacturing using the pure copper powder (metal powder X) of Tables 2 and 3 Compared with products, it was possible to suppress variations in finished physical properties and to achieve a denseness with a relative density exceeding 96%. With these layered objects, electrical conductivity exceeding 47% IACS, preferably exceeding 50% IACS could be obtained. Furthermore, the tensile strength was approximately 219 MPa or more, which was equal to or greater than the tensile strength of oxygen free copper. Therefore, it was found that the copper alloy powder containing 0.58% by mass of aluminum is also an excellent copper alloy powder that can achieve both electrical conductivity and mechanical strength.
  • Al 0.81% by mass (metal powder E3)
  • the second step (S22) for forming the modeling layer was sequentially repeated.
  • Table 7 shows the manufacturing conditions of each layered object and the relative density, tensile strength, and electrical conductivity measured based on the above-described method of each layered object. Furthermore, no. As E3-7 to 8 separately, a dumbbell-shaped test piece 20 shown in FIG. 8 was manufactured as a layered product, and the tensile strength was measured with the test piece.
  • the layered structure using the copper alloy powder (metal powder E3) containing 0.81% by mass of aluminum the layered structure using the pure copper powder (metal powder X) in Tables 2 and 3 is used.
  • the layered structure using the pure copper powder (metal powder X) in Tables 2 and 3 is used.
  • electrical conductivity exceeding 43% IACS, preferably exceeding 45% IACS could be obtained.
  • the tensile strength was generally 226 MPa or more, which was more than the tensile strength of an oxygen-free copper ingot. Therefore, it was found that the copper alloy powder containing 0.81% by mass of aluminum is also an excellent copper alloy powder that can achieve both electrical conductivity and mechanical strength.
  • Al 1.3% by mass (metal powder E4)
  • the second step (S22) for forming the modeling layer was sequentially repeated.
  • No. Laminated shaped products according to E4-1 to 6 were manufactured.
  • Table 8 shows the manufacturing conditions of each layered object and the numerical values of relative density, tensile strength, and conductivity measured based on the above-described method of each layered object. Furthermore, no. Separately as E4-7 to 8, a dumbbell-shaped test piece 20 shown in FIG. 8 was manufactured as a layered product, and the tensile strength was measured with the test piece.
  • the additive manufacturing using the copper alloy powder (metal powder E4) containing 1.3% by mass of aluminum, the additive manufacturing using the pure copper powder (metal powder X) of Tables 2 and 3 Compared to products, it was possible to suppress variations in finished physical properties and to achieve a density with a relative density exceeding 97%. With these layered objects, electrical conductivity exceeding 34% IACS, preferably exceeding 35% IACS could be obtained. Furthermore, the tensile strength was approximately 241 MPa or more, which was more than the tensile strength of an oxygen-free copper ingot. Therefore, it was found that the copper alloy powder containing 1.3% by mass of aluminum is also an excellent copper alloy powder capable of achieving both electrical conductivity and mechanical strength.
  • the layered object manufactured using this has a large number of voids, exhibits mechanical strength at which both the density and tensile strength are significantly lower than that of pure copper, and has a conductivity of pure copper. Significantly lower than gold.
  • a copper alloy powder containing aluminum in excess of 1.3% by mass there is a fear that 30% IACS or more cannot be ensured in electrical conductivity.

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Powder Metallurgy (AREA)
  • Manufacture Of Metal Powder And Suspensions Thereof (AREA)

Abstract

金属粉末は、積層造形用の金属粉末であり、アルミニウムを０．２質量％以上１．３質量％以下含有し、残部が銅および不可避不純物からなる。

Description

金属粉末、積層造形物の製造方法および積層造形物
　本発明は、金属粉末、積層造形物の製造方法および積層造形物に関する。
　特開２０１１－０２１２１８号公報（特許文献１）には、金属粉末を対象とするレーザ積層造形装置（いわゆる「３Ｄプリンタ」）が開示されている。
特開２０１１－０２１２１８号公報
　金属製品の加工技術として、金属粉末を対象とする積層造形法が注目されている。この方法の利点は、切削加工で不可能であった複雑形状の創製が可能となることである。これまで、鉄系合金粉末、アルミニウム合金粉末、チタン合金粉末などを用いた積層造形物の製作例が報告されている。しかし現状では使用可能な金属種が限られ、適用可能な金属製品にも一定の制限がある。
　本発明の目的は、銅合金から構成され、機械強度および導電率を両立できる積層造形用の金属粉末、積層造形物の製造方法および積層造形物を提供することである。
　〔１〕金属粉末は、積層造形用の金属粉末である。当該金属粉末は、アルミニウムを０．２質量％以上１．３質量％以下含有し、残部が銅および不可避不純物からなる。
　〔２〕積層造形物の製造方法は、上記〔１〕の金属粉末を含む粉末層を形成する第１工程と、該粉末層において、所定位置の該金属粉末を固化させることにより、造形層を形成する第２工程と、を含む。この製造方法では、第１工程と第２工程とを順次繰り返し、造形層を積層することにより、積層造形物を製造する。
　〔３〕上記〔２〕の積層造形物の製造方法は、積層造形物を熱処理する熱処理工程をさらに含んでいてもよい。
　〔４〕積層造形物は、銅合金から構成される積層造形物である。銅合金は、アルミニウムを０．２質量％以上１．３質量％以下含有し、残部が銅および不可避不純物からなる。積層造形物は、銅合金の理論密度に対する相対密度が９６％以上１００％以下であり、導電率が３０％ＩＡＣＳ以上である。
　〔５〕上記〔４〕の積層造形物において、導電率が５０％ＩＡＣＳ以上であってもよい。
　上記によれば、銅合金から構成され、機械強度および導電率を両立できる積層造形物が提供される。
本実施形態の積層造形物の製造方法の概略を示すフローチャートである。 ＳＴＬデータの一例を示す概略図である。 スライスデータの一例を示す概略図である。 積層造形物の製造過程を図解する第１概略図である。 積層造形物の製造過程を図解する第２概略図である。 積層造形物の製造過程を図解する第３概略図である。 積層造形物の製造過程を図解する第４概略図である。 引張試験に用いる試験片を示す平面図である。
　以下、本発明の一実施形態（以下「本実施形態」と記す。）について説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
　最初に、本発明者が本実施形態に至った経緯を説明する。
　機械強度および導電率を必要とする機械部品には、銅が多用されている。そうした機械部品として、たとえば溶接トーチ、配電設備の部品などが挙げられる。本発明者は、純銅の地金をアトマイズ加工することにより、銅粉末を得、これを用いて積層造形物の製作を試みた。ところがこの方法では、所望の積層造形物は得られなかった。具体的には、造形物は多数の空隙を有しており、元材に対して密度が大幅に低下していた。さらに導電率も元材に対して大幅に低下していた。密度が低下すれば当然、機械強度も低下すると考えられる。本発明者は、各種条件を変更して物性の改善を試みた。しかし純銅を用いる限り、条件を固定しても、仕上がり物性が安定せず、機械強度および導電率を両立することはできなかった。
　そこで、本発明者は銅合金について検討した。その結果、特定の合金組成を有する銅合金粉末を用いることにより、積層造形物において、機械強度および導電率を両立できることが見出された。
　ここで「機械強度および導電率を両立できる」とは、積層造形物が次の（ａ）～（ｃ）の条件をすべて満たすことをいう。
　（ａ）引張強さが概ね１３０ＭＰａ以上である。これにより、純銅としての無酸素銅（ＪＩＳ合金番号：Ｃ１０２０）の地金の引張強さの値に概ね近づくので、様々な用途に使用可能となると見込まれる。好ましくは、引張強さが概ね１９５ＭＰａ以上である。これにより、無酸素銅の地金の引張強さと同等以上となる。
　引張強さは次の手順で測定する。測定には「ＪＩＳ　Ｂ　７７２１：引張試験機・圧縮試験機－力計測系の校正方法および検証方法」に基づく等級１級以上の引張試験装置を使用する。まず、試験対象となる積層造形物としてダンベル状試験片２０を製造する。ダンベル状試験片２０は、図８に示すように、円柱状の平行部２１と、この平行部２１の両端で拡開するテーパ状の肩部２３と、この肩部２３に延設され、引張試験装置のつかみ装置または治具につかまれる部位となる円柱状のつかみ部２２とからなるダンベル様の形状を有している。
　次に、このようなダンベル状試験片２０を、上記引張試験装置を用いて２ｍｍ／ｍｉｎの速度で破断するまで引っ張る。このとき、つかみ装置または治具には、ダンベル状試験片２０の形状に適したものを用いる。またダンベル状試験片２０の軸方向に力が加わるように調整する。破断するまでに現れる最大引張応力を測定する。最大引張応力を平行部２１の断面積で除することにより、引張強さを算出する。平行部２１の断面積は、９．６１６ｍｍ2（＝π×３．５ｍｍ×３．５ｍｍ÷４）である。なお、図８に示すダンベル状試験片２０の各部の寸法は、次のとおりである。
　ダンベル状試験片２０の全長Ｌ０：　３６ｍｍ
　平行部２１の長さＬ１：　１８±０．５ｍｍ
　平行部２１の直径Ｄ１：　３．５±０．０５ｍｍ
　肩部２３の半径Ｒ：　１０ｍｍ
　つかみ部２２の長さＬ２：　４．０ｍｍ
　つかみ部２２の直径Ｄ２：　６．０ｍｍ。
　（ｂ）理論密度に対する相対密度が９６％以上である。ここで合金の理論密度は、該合金と同じ組成を有する溶製材の密度で示される。理論密度に対する相対密度は、積層造形物の実測密度を、合金の理論密度で除した値の百分率で示される。したがって、相対密度の上限は１００％となる。
　（ｃ）焼鈍標準軟銅（Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ　Ａｎｎｅａｌｅｄ　Ｃｏｐｐｅｒ　Ｓｔａｎｄａｒｄ：ＩＡＣＳ）の導電率を１００％ＩＡＣＳとして定義される導電率が３０％ＩＡＣＳ以上である。また、導電率は、好ましくは５０％ＩＡＣＳ以上でもよい。
　〔金属粉末〕
　本実施形態の金属粉末は、積層造形用の金属粉末である。金属粉末は、通常の２次元プリンタにおけるトナー、インクに相当する。金属粉末は、アルミニウム（Ａｌ）を０．２質量％以上１．３質量％以下含有し、残部が銅（Ｃｕ）および不可避不純物からなる。金属粉末におけるＣｕ含有量は、たとえば９８．７質量％以上でもよいし、９９．８質量％以下でもよい。
　金属粉末におけるＣｕ含有量は、「ＪＩＳ　Ｈ　１０５１：銅および銅合金中の銅定量方法」に準拠した方法により測定できる。Ａｌ含有量は、「ＪＩＳ　Ｈ　１０５７：銅および銅合金中のアルミニウム定量方法」に準拠したＩＣＰ発光分析法により測定できる。金属粉末において、Ａｌの含有量の上限は、１．３質量％でもよい。同含有量の下限は、０．２３質量％でもよい。
　金属粉末は、Ａｌの他に、不純物元素を含有することがある。不純物元素は、製造時に不可避的に混入する元素（不可避不純物）である。よって、本実施形態の金属粉末は、残部がＣｕおよび不可避不純物からなる。不純物元素としては、たとえば酸素（Ｏ）、リン（Ｐ）などが挙げられる。不純物元素の含有量は、たとえば０．１質量％未満でもよいし、０．０５質量％未満でもよい。
　本実施形態の金属粉末には、たとえば以下に示すアルミニウム含有銅合金粉末が包含される。
　（アルミニウム含有銅合金粉末）
　アルミニウム含有銅合金粉末は、Ａｌを０．２質量％以上１．３質量％以下含有し、残部がＣｕおよび不可避不純物からなる。かかる化学組成を有する銅合金粉末によれば、積層造形物において、特に機械強度および導電率の両立を図ることができる。Ａｌ含有量が０．２質量％未満となると、純銅（無酸素銅）の粉末の性質に近づく。すなわち、これを用いて積層造形物の製作を試みると、造形物が多数の空隙を有し、無酸素銅の地金に比べて密度が大幅に低下し、かつ導電率も無酸素銅の地金に比べて大幅に低下するものとなる。Ａｌ含有量が１．３質量％を超えると、導電率３０％ＩＡＣＳ以上を確保することができなくなる恐れがある。
　アルミニウム含有銅合金粉末において、Ａｌ含有量は、たとえば０．２３質量％以上１．３質量％以下でもよい。これらの範囲において、機械強度と導電率とのバランスが良くなることもある。
　（粒度分布）
　金属粉末の粒度分布は、粉末製造条件、分級、篩分けなどにより、適宜調整される。金属粉末の平均粒径は、積層造形物を製造する際の積層ピッチに合わせて調整してもよい。金属粉末の平均粒径は、たとえば１００～２００μｍ程度でもよいし、５０～１００μｍ程度でもよいし、５～５０μｍ程度でもよい。ここで、本明細書における平均粒径は、レーザ回折・散乱法によって測定された粒度分布において、積算値５０％での粒径（いわゆる「ｄ５０」）を示すものとする。金属粉末において、粒子形状は特に限定されない。粒子形状は、たとえば略球状でもよいし、不規則形状でもよい。
　（金属粉末の製造方法）
　本実施形態の金属粉末は、たとえばガスアトマイズ法または水アトマイズ法によって製造される。すなわちタンデッシュの底部から、溶融状態の合金成分を落下させながら、高圧ガスまたは高圧水と接触させ、合金成分を急冷凝固させることにより、合金成分を粉末化する。この他、たとえばプラズマアトマイズ法、遠心力アトマイズ法などによって、金属粉末を製造してもよい。これらの製造方法で得られた金属粉末を用いることにより、緻密な積層造形物が得られる傾向にある。
　〔積層造形物の製造方法〕
　次に、上記の金属粉末を用いた積層造形物の製造方法について説明する。ここでは、金属粉末を固化させる手段として、粉末床溶融結合法のうちレーザを用いる態様を説明する。しかし当該手段は、金属粉末の固化が可能である限り、レーザに限定されない。当該手段は、たとえば電子ビーム、プラズマなどでもよい。本実施形態では、粉末床溶融結合法以外の付加製造法（Ａｄｄｉｔｉｖｅ　Ｍａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇ：ＡＭ）を利用してもよい。たとえば本実施形態では、指向性エネルギ堆積法を利用することもできる。さらに本実施形態では、造形中に切削加工を実施してもよい。
　図１は、本実施形態の積層造形物の製造方法の概略を示すフローチャートである。当該製造方法は、データ処理工程（Ｓ１０）と、造形工程（Ｓ２０）とを備える。当該製造方法は、造形工程（Ｓ２０）の後に、熱処理工程（Ｓ３０）を備えていてもよい。造形工程（Ｓ２０）は、第１工程（Ｓ２１）と第２工程（Ｓ２２）とを含む。当該製造方法では、第１工程（Ｓ２１）と第２工程（Ｓ２２）とを順次繰り返すことにより、積層造形物を製造する。以下、図１～図７を参照しつつ、当該製造方法を説明する。
　１．データ処理工程（Ｓ１０）
　先ず、３Ｄ－ＣＡＤなどにより３次元形状データが作成される。３次元形状データは、ＳＴＬデータに変換される。図２は、ＳＴＬデータの一例を示す概略図である。ＳＴＬデータ１０ｄでは、たとえば有限要素法による要素分割（メッシュ化）が行われる。
　ＳＴＬデータから、スライスデータが作成される。図３は、スライスデータの一例を示す概略図である。ＳＴＬデータは、第１造形層ｐ１～第ｎ造形層ｐｎのｎ層に分割される。スライス厚さｄは、たとえば１０～１５０μｍ程度である。スライス厚さｄは、たとえば１０～５０μｍ程度でもよい。
　２．造形工程（Ｓ２０）
　次いで、スライスデータに基づき、積層造形物が造形される。図４は、積層造形物の製造過程を図解する第１概略図である。図４に示されるレーザ積層造形装置１００は、ピストン１０１と、ピストン１０１に支持されたテーブル１０２と、金属粉末を固化させるレーザ光の出力部となるレーザ出力部１０３とを備える。以降の工程は、造形物の酸化を抑制するため、たとえば不活性ガス雰囲気で行われる。不活性ガスは、たとえばアルゴン（Ａｒ）、窒素（Ｎ2）、ヘリウム（Ｈｅ）などでよい。あるいは不活性ガスに代えて、たとえば水素（Ｈ2）などの還元性ガスを用いてもよい。さらに真空ポンプなどを用いて、減圧雰囲気としてもよい。
　ピストン１０１は、テーブル１０２を昇降できるように構成されている。テーブル１０２上に、積層造形物が造形される。
　２－１．第１工程（Ｓ２１）
　第１工程（Ｓ２１）では、金属粉末を含む粉末層が形成される。スライスデータに基づき、ピストン１０１は、テーブル１０２を１層分だけ降下させる。テーブル１０２上に、１層分の金属粉末が敷き詰められる。これにより、金属粉末を含む第１粉末層１が形成される。第１粉末層１の表面は、図示しないスキージングブレードなどにより、平滑化される。粉末層は、金属粉末の他、レーザ吸収剤（たとえば樹脂粉末）などを含んでいてもよい。また、粉末層は実質的に金属粉末のみから形成されることもある。
　２－２．第２工程（Ｓ２２）
　図５は、積層造形物の製造過程を図解する第２概略図である。第２工程（Ｓ２２）では、積層造形物の一部となるべき造形層が形成される。
　レーザ出力部１０３は、スライスデータに基づき、第１粉末層１の所定位置にレーザ光を照射する。レーザ光の照射に先立ち、予め粉末層を加熱しておいてもよい。レーザ光の照射を受けた金属粉末は、溶融および焼結を経て、固化する。このように、第１粉末層１において所定位置の金属粉末を固化させることにより、第１造形層ｐ１が形成される。
　本実施形態のレーザ出力部には、汎用のレーザ装置を採用できる。レーザ光の光源には、たとえばファイバレーザ、ＹＡＧレーザ、ＣＯ2レーザ、半導体レーザなどが用いられる。レーザ光の出力は、たとえば１００～１０００Ｗ程度でもよいし、２００～５００Ｗ程度でもよいし、３５０～４５０Ｗ程度でもよい。レーザ光の走査速度は、たとえば１００～１０００ｍｍ／ｓの範囲内で調整してもよいし、２００～６００ｍｍ／ｓの範囲内で調整してもよい。またレーザ光のエネルギ密度は、たとえば１００～１０００Ｊ／ｍｍ3の範囲内で調整してもよい。
　ここでレーザ光のエネルギ密度は、下記式（Ｉ）：
　Ｅ＝Ｐ÷（ｖ×ｓ×ｄ）・・・（Ｉ）
によって算出される値で示される。式（Ｉ）中、Ｅはレーザ光のエネルギ密度［単位：Ｊ／ｍｍ3］を、Ｐはレーザの出力［単位：Ｗ］を、ｖは走査速度［単位：ｍｍ／ｓ］を、ｓは走査幅［単位：ｍｍ］を、ｄはスライス厚さ［単位：ｍｍ］をそれぞれ示している。
　図６は、積層造形物の製造過程を図解する第３概略図である。図６に示されるように、第１造形層ｐ１が形成された後、ピストン１０１は、テーブル１０２をさらに１層分だけ降下させる。その後、上記と同様に、第２粉末層２が形成され、スライスデータに基づき第２造形層ｐ２が形成される。以後、第１工程（Ｓ２１）と第２工程（Ｓ２２）とを繰り返す。図７は、積層造形物の製造過程を図解する第４概略図である。図７に示されるように、最後に、第ｎ造形層ｐｎが形成され、積層造形物１０が完成する。
　３．第３工程（Ｓ３０）
　その後、積層造形物を熱処理することが望ましい。すなわち積層造形物は、造形後に熱処理が施されることが望ましい。熱処理により、積層造形物の機械的性質および導電率の向上が期待できる。熱処理時の雰囲気は、たとえば窒素、大気、アルゴン、水素、真空などの雰囲気でもよい。熱処理温度は、たとえば３００℃以上４００℃以下でよい。熱処理時間は、たとえば２時間以上４時間以下でよい。
　〔積層造形物〕
　次に、上記の製造方法によって得られた積層造形物について説明する。積層造形物は、切削加工では実現できない複雑形状を有し得る。さらに本実施形態の積層造形物は、機械強度および導電率を両立できる。本実施形態の積層造形物は、一例としてプラズマトーチに適用できる。
　原料に、本実施形態の金属粉末を用いた場合、積層造形物は次の構成を備え得る。
　すなわち本実施形態の積層造形物は、特定の銅合金から構成される積層造形物である。当該銅合金は、Ａｌを０．２質量％以上１．３質量％以下含有し、残部がＣｕおよび不可避不純物からなる。金属粉末と同様に残部は、不可避不純物を含んでいてもよい。この積層造形物では、理論密度に対する相対密度が９６％以上１００％以下であり、なおかつ導電率が３０％ＩＡＣＳ以上である。
　銅合金において、Ａｌの含有量の上限は、１．３質量％でもよい。同含有量の下限は、０．２３質量％でもよい。
　積層造形物の密度は、たとえばアルキメデス法により測定することができる。アルキメデス法による密度測定は、「ＪＩＳ　Ｚ　２５０１：焼結金属材料－密度、含油率および開放気孔率試験方法」に準拠して行うことができる。液体には水を用いればよい。
　理論密度に対する相対密度が９６％以上であれば、実用に耐え得る機械強度を期待できる。相対密度は高いほど望ましい。積層造形物の相対密度は、９６．５％以上でもよく、９７．０％以上でもよく、９７．５％以上でもよく、９８．０％以上でもよく、９８．５％以上でもよく、９９．０％以上でもよい。
　導電率は、市販の渦流式導電率計によって測定できる。導電率も高いほど望ましい。積層造形物の導電率は、３０％ＩＡＣＳ以上でもよく、４０％ＩＡＣＳ以上でもよく、５０％ＩＡＣＳ以上でもよい。
　（アルミニウム含有銅合金から構成される積層造形物）
　原料に、本実施形態のアルミニウム含有銅合金粉末を使用した場合、積層造形物は次の構成を備え得る。
　すなわち積層造形物は、特定のアルミニウム含有銅合金から構成される積層造形物である。当該アルミニウム含有銅合金は、Ａｌを０．２質量％以上１．３質量％以下含有し、残部がＣｕおよび不可避不純物からなる。金属粉末と同様に残部は、不可避不純物を含んでいてもよい。この積層造形物では、アルミニウム含有銅合金の理論密度に対する相対密度が９６％以上１００％以下であり、なおかつ導電率が３０％ＩＡＣＳ以上である。この積層造形物において、たとえばＡｌ含有量が０．２３質量％以上１．３質量％以下の場合、９６．０％以上の相対密度に基づいた機械強度と、３０％ＩＡＣＳ以上（好ましくは５０％ＩＡＣＳ以上）の導電率との両立を期待できる。
　以下、実施例を用いて本実施形態を説明するが、本実施形態はこれらに限定されるものではない。
　１．金属粉末の準備
　表１に示す化学成分を有する金属粉末Ｅ１、Ｅ２、Ｅ３、Ｅ４、ＸおよびＹを準備した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
　これらの金属粉末は、所定のアトマイズ法によって製造した。金属粉末Ｅ１、Ｅ２、Ｅ３およびＥ４は実施例に相当する。金属粉末Ｅ１、Ｅ２、Ｅ３およびＥ４におけるＣｕ含有量は、「ＪＩＳ　Ｈ　１０５１：銅および銅合金中の銅定量方法」に準拠した銅電解重量法（硝酸・硫酸法）により測定した。金属粉末Ｅ１、Ｅ２、Ｅ３およびＥ４におけるＡｌ含有量は、「ＪＩＳ　Ｈ　１０５７：銅および銅合金中のアルミニウム定量方法」に準拠したＩＣＰ発光分析法により測定した。金属粉末Ｅ１、Ｅ２、Ｅ３およびＥ４における不可避不純物の含有量は、酸素量を「ＪＩＳ　Ｚ　２６１３：不活性ガス融解赤外線吸収法」により、リン量を「ＪＩＳ　Ｈ　１０５８：吸光光度法」によりそれぞれ測定した。
　金属粉末Ｘは、市販純銅（いわゆる「無酸素銅」）の地金（ＪＩＳ合金番号：Ｃ１０２０）を原料とした。金属粉末Ｙは、市販銅合金（製品名「ＡＭＰＣＯ９４０」）の地金を原料とした。金属粉末ＸおよびＹは比較例に相当する。
　２．レーザ積層造形装置
　以下の仕様のレーザ積層造形装置を準備した。
　レーザ　　：　ファイバレーザ、最大出力４００Ｗ
　スポット径：　０．０５～０．２０ｍｍ
　走査速度　：　～７０００ｍｍ／ｓ
　積層ピッチ：　０．０２～０．０８ｍｍ
　造形サイズ：　２５０ｍｍ×２５０ｍｍ×２８０ｍｍ。
　３．積層造形物の製造
　上記の装置を用いて、円柱状の積層造形物（直径１４ｍｍ×高さ１５ｍｍ）を製造した。
　３－１．純銅粉末（金属粉末Ｘ）
　図１に示すフローにおける造形工程（Ｓ２０）に沿って、金属粉末を含む粉末層を形成する第１工程（Ｓ２１）と、粉末層の所定位置にレーザ光を照射し、金属粉末を固化させることにより、造形層を形成する第２工程（Ｓ２２）とを順次繰り返した。これにより、市販純銅の地金を原料にした純銅粉末（金属粉末Ｘ）に基づいてＮｏ．Ｘ－１～４０に係る積層造形物を製造した。
　各積層造形物の製造条件、各積層造形物の前述の方法に基づいて測定した相対密度、引張強さおよび導電率の数値を、表２および表３に示す。さらに、Ｎｏ．Ｘ－４１～４２として別途、図８に示すダンベル状試験片２０を積層造形物として製造し、該試験片で引張強さを前述の方法に基づいて測定したので、これを表３に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000003
　表２および表３から分かるように、純銅粉末（金属粉末Ｘ）を用いた積層造形物では、条件を固定しても、仕上がり物性のバラツキが非常に大きい。表２中の「測定不可」は、空隙が多すぎるために、アルキメデス法では信頼性の高い密度を測定できなかったことを示している。市販純銅の地金の導電率は、１００％ＩＡＣＳ程度と考えてよい。これに対し金属粉末Ｘを用いた積層造形物では、導電率が大幅に低下している。また、金属粉末Ｘを用いた積層造形物では引張強さの値も、市販純銅の地金の引張強さ（概ね１９５ＭＰａ）に比べ大幅に低下している。これらの結果から、無酸素銅の地金を原料にした純銅粉末の場合、実用的な機械部品の製造は困難といえる。
　３－２．銅合金粉末（金属粉末Ｙ）
　図１に示すフローにおける造形工程（Ｓ２０）に沿って、金属粉末を含む粉末層を形成する第１工程（Ｓ２１）と、粉末層の所定位置にレーザ光を照射し、金属粉末を固化させることにより、造形層を形成する第２工程（Ｓ２２）とを順次繰り返した。これにより、市販銅合金（製品名「ＡＭＰＣＯ９４０」）の地金を原料とした銅合金粉末（金属粉末Ｙ）に基づき、Ｎｏ．Ｙ－１～７に係る積層造形物を製造した。
　各積層造形物の製造条件、各積層造形物の前述の方法に基づいて測定した相対密度および導電率の数値を表４に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000004
　表４から分かるように、銅合金粉末（金属粉末Ｙ）を用いた積層造形物では、金属粉末Ｘを用いた積層造形物に比べ、高い相対密度を実現できた。しかし導電率は、元材（４５．５％ＩＡＣＳ程度）に比し、大幅に低下した。これらの結果から、本発明と相違する組成を有する銅合金粉末の場合も、実用的な機械部品の製造は困難といえる。
　３－３．アルミニウム含有銅合金粉末（金属粉末Ｅ１、Ｅ２、Ｅ３およびＥ４）
　３－３－１．Ａｌ＝０．２３質量％（金属粉末Ｅ１）
　図１に示すフローにおける造形工程（Ｓ２０）に沿って、金属粉末を含む粉末層を形成する第１工程（Ｓ２１）と、粉末層の所定位置にレーザ光を照射し、金属粉末を固化させることにより、造形層を形成する第２工程（Ｓ２２）とを順次繰り返した。これにより、アルミニウムを０．２３質量％含有する銅合金粉末（金属粉末Ｅ１）に基づき、Ｎｏ．Ｅ１－１～９に係る積層造形物を製造した。
　各積層造形物の製造条件、各積層造形物の前述の方法に基づいて測定した相対密度、引張強さおよび導電率の数値を表５に示す。さらに、Ｎｏ．Ｅ１－１０～１１として別途、図８に示すダンベル状試験片２０を積層造形物として製造し、該試験片で引張強さを測定した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000005
　表５から分かるように、アルミニウムを０．２３質量％含有する銅合金粉末（金属粉末Ｅ１）を用いた積層造形物では、表２および表３の純銅粉末（金属粉末Ｘ）を用いた積層造形物に比べ、仕上がり物性のバラツキを抑制でき、かつ相対密度が９６％を超える緻密さを実現できた。さらに、これらの積層造形物では、引張強さも良好であって、５３％ＩＡＣＳを超える導電率と機械強度とを両立できた。したがってアルミニウムを０．２３質量％含有する銅合金粉末は、導電率と機械強度とを両立できる優れた銅合金粉末であることがわかった。
　３－３－２．Ａｌ＝０．５８質量％（金属粉末Ｅ２）
　図１に示すフローにおける造形工程（Ｓ２０）に沿って、金属粉末を含む粉末層を形成する第１工程（Ｓ２１）と、粉末層の所定位置にレーザ光を照射し、金属粉末を固化させることにより、造形層を形成する第２工程（Ｓ２２）とを順次繰り返した。これにより、アルミニウムを０．５８質量％含有する銅合金粉末（金属粉末Ｅ２）に基づき、Ｎｏ．Ｅ２－１～１５に係る積層造形物を製造した。
　各積層造形物の製造条件、各積層造形物の前述の方法に基づいて測定した相対密度、引張強さおよび導電率の数値を表６に示す。さらに、Ｎｏ．Ｅ２－１６～１９として別途、図８に示すダンベル状試験片２０を積層造形物として製造し、該試験片で引張強さを測定した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000006
　表６から分かるように、アルミニウムを０．５８質量％含有する銅合金粉末（金属粉末Ｅ２）を用いた積層造形物では、表２および表３の純銅粉末（金属粉末Ｘ）を用いた積層造形物に比べ、仕上がり物性のバラツキを抑制でき、かつ相対密度が９６％を超える緻密さを実現できた。これらの積層造形物では、４７％ＩＡＣＳを超え、好ましくは５０％ＩＡＣＳを超える導電率を得ることができた。さらに、引張強さも概ね２１９ＭＰａ以上であり、無酸素銅の地金の引張強さと同等以上となった。したがってアルミニウムを０．５８質量％含有する銅合金粉末も、導電率と機械強度とを両立できる優れた銅合金粉末であることがわかった。
　３－３－３．Ａｌ＝０．８１質量％（金属粉末Ｅ３）
　図１に示すフローにおける造形工程（Ｓ２０）に沿って、金属粉末を含む粉末層を形成する第１工程（Ｓ２１）と、粉末層の所定位置にレーザ光を照射し、金属粉末を固化させることにより、造形層を形成する第２工程（Ｓ２２）とを順次繰り返した。これにより、アルミニウムを０．８１質量％含有する銅合金粉末（金属粉末Ｅ３）に基づき、Ｎｏ．Ｅ３－１～６に係る積層造形物を製造した。
　各積層造形物の製造条件、各積層造形物の前述の方法に基づいて測定した相対密度、引張強さおよび導電率の数値を表７に示す。さらに、Ｎｏ．Ｅ３－７～８として別途、図８に示すダンベル状試験片２０を積層造形物として製造し、該試験片で引張強さを測定した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000007
　表７から分かるように、アルミニウムを０．８１質量％含有する銅合金粉末（金属粉末Ｅ３）を用いた積層造形物では、表２および表３の純銅粉末（金属粉末Ｘ）を用いた積層造形物に比べ、仕上がり物性のバラツキを抑制でき、かつ相対密度が９７％を超える緻密さを実現できた。これらの積層造形物では、４３％ＩＡＣＳを超え、好ましくは４５％ＩＡＣＳを超える導電率を得ることができた。さらに、引張強さも概ね２２６ＭＰａ以上であり、無酸素銅の地金の引張強さ以上となった。したがってアルミニウムを０．８１質量％含有する銅合金粉末も、導電率と機械強度とを両立できる優れた銅合金粉末であることがわかった。
　３－３－４．Ａｌ＝１．３質量％（金属粉末Ｅ４）
　図１に示すフローにおける造形工程（Ｓ２０）に沿って、金属粉末を含む粉末層を形成する第１工程（Ｓ２１）と、粉末層の所定位置にレーザ光を照射し、金属粉末を固化させることにより、造形層を形成する第２工程（Ｓ２２）とを順次繰り返した。これにより、アルミニウムを１．３質量％含有する銅合金粉末（金属粉末Ｅ４）に基づき、Ｎｏ．Ｅ４－１～６に係る積層造形物を製造した。
　各積層造形物の製造条件、各積層造形物の前述の方法に基づいて測定した相対密度、引張強さおよび導電率の数値を表８に示す。さらに、Ｎｏ．Ｅ４－７～８として別途、図８に示すダンベル状試験片２０を積層造形物として製造し、該試験片で引張強さを測定した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000008
　表８から分かるように、アルミニウムを１．３質量％含有する銅合金粉末（金属粉末Ｅ４）を用いた積層造形物では、表２および表３の純銅粉末（金属粉末Ｘ）を用いた積層造形物に比べ、仕上がり物性のバラツキを抑制でき、かつ相対密度が９７％を超える緻密さを実現できた。これらの積層造形物では、３４％ＩＡＣＳを超え、好ましくは３５％ＩＡＣＳを超える導電率を得ることができた。さらに、引張強さも概ね２４１ＭＰａ以上であり、無酸素銅の地金の引張強さ以上となった。したがってアルミニウムを１．３質量％含有する銅合金粉末も、導電率と機械強度とを両立できる優れた銅合金粉末であることがわかった。
　なお、アルミニウムを０．２質量％未満含有する銅合金粉末の場合、純銅の粉末の性質に近づく。このため、これを用いて製作した積層造形物は多数の空隙を有し、純銅の地金に比べて密度および引張強さがともに大幅に低下する機械強度を示し、かつ導電率も純銅の地金に比べて大幅に低下する。また、アルミニウムを１．３質量％超含有する銅合金粉末の場合、導電率において、３０％ＩＡＣＳ以上を確保することができない恐れが生じる。したがって、アルミニウムを０．２質量％以上１．３質量％以下含有し、残部が銅および不可避不純物からなる銅合金粉末（金属粉末）とし、これを用いて積層造形物の製作を試みると、導電率と機械強度とを両立できる最も好ましい積層造形物を得ることができる。
　今回開示された実施形態および実施例はすべての点で例示であって、制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて、請求の範囲によって示され、請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
　１　第１粉末層、２　第２粉末層、１０　積層造形物、１０ｄ　ＳＴＬデータ、２０　ダンベル状試験片、２１　平行部、２２　つかみ部、２３　肩部、１００　レーザ積層造形装置、１０１　ピストン、１０２　テーブル、１０３　レーザ出力部、Ｄ１，Ｄ２　直径、Ｌ０　全長、Ｌ１，Ｌ２　長さ、Ｒ　半径、ｄ　厚さ、ｐ１　第１造形層、ｐ２　第２造形層、ｐｎ　第ｎ造形層。

Claims (5)

  1. 　積層造形用の金属粉末であって、
    　アルミニウムを０．２質量％以上１．３質量％以下含有し、残部が銅および不可避不純物からなる、金属粉末。
  2. 　請求項１に記載の金属粉末を含む粉末層を形成する第１工程と、
    　前記粉末層において、所定位置の前記金属粉末を固化させることにより、造形層を形成する第２工程と、を含み、
    　前記第１工程と前記第２工程とを順次繰り返し、前記造形層を積層することにより、積層造形物を製造する、積層造形物の製造方法。
  3. 　前記積層造形物を熱処理する熱処理工程をさらに含む、請求項２に記載の積層造形物の製造方法。
  4. 　銅合金から構成される積層造形物であって、
    　前記銅合金は、アルミニウムを０．２質量％以上１．３質量％以下含有し、残部が銅および不可避不純物からなり、
    　前記銅合金の理論密度に対する相対密度が９６％以上１００％以下であり、
    　導電率が３０％ＩＡＣＳ以上である、積層造形物。
  5. 　前記導電率が５０％ＩＡＣＳ以上である、請求項４に記載の積層造形物。
PCT/JP2016/086155 2015-12-25 2016-12-06 金属粉末、積層造形物の製造方法および積層造形物 Ceased WO2017110445A1 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020187019598A KR102238218B1 (ko) 2015-12-25 2016-12-06 금속 분말, 적층 조형물의 제조방법 및 적층 조형물

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2015254077A JP6532396B2 (ja) 2015-12-25 2015-12-25 銅合金粉末、積層造形物の製造方法および積層造形物
JP2015-254077 2015-12-25

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2017110445A1 true WO2017110445A1 (ja) 2017-06-29

Family

ID=57794038

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2016/086155 Ceased WO2017110445A1 (ja) 2015-12-25 2016-12-06 金属粉末、積層造形物の製造方法および積層造形物

Country Status (7)

Country Link
US (3) US20170182557A1 (ja)
EP (1) EP3184209B1 (ja)
JP (1) JP6532396B2 (ja)
KR (1) KR102238218B1 (ja)
CN (1) CN106964774B (ja)
TW (1) TWI627294B (ja)
WO (1) WO2017110445A1 (ja)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2019016874A1 (ja) * 2017-07-18 2019-01-24 福田金属箔粉工業株式会社 積層造形用銅粉末およびその積層造形体
WO2019038910A1 (ja) * 2017-08-25 2019-02-28 福田金属箔粉工業株式会社 積層造形用粉末の評価方法およびその積層造形用粉末
WO2019038909A1 (ja) * 2017-08-25 2019-02-28 福田金属箔粉工業株式会社 積層造形用粉末の評価方法およびその積層造形用粉末
JPWO2023218985A1 (ja) * 2022-05-09 2023-11-16

Families Citing this family (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102639553B1 (ko) * 2017-08-21 2024-02-23 제이엑스금속주식회사 적층 조형용 구리 합금 분말, 적층 조형물의 제조 방법 및 적층 조형물
JP6491289B2 (ja) * 2017-09-06 2019-03-27 電気興業株式会社 金属作製物の製造方法
US20190099836A1 (en) * 2017-10-03 2019-04-04 GM Global Technology Operations LLC Method of manufacturing an article using pressurizing gas
JP7015976B2 (ja) * 2018-03-01 2022-02-04 三菱マテリアル株式会社 レーザー吸収率に優れた金属積層造形用銅合金粉末
JP7132751B2 (ja) * 2018-06-01 2022-09-07 山陽特殊製鋼株式会社 Ｃｕ基合金粉末
JP7194087B2 (ja) 2019-07-23 2022-12-21 山陽特殊製鋼株式会社 Ｃｕ基合金粉末
JP2023511476A (ja) * 2019-11-06 2023-03-20 ヌブル インク 青色レーザー金属積層造形システム
JP2021098886A (ja) * 2019-12-20 2021-07-01 Ｊｘ金属株式会社 積層造形用金属粉末及び該金属粉末を用いて作製した積層造形物
JP7640256B2 (ja) * 2019-12-20 2025-03-05 Ｊｘ金属株式会社 積層造形用金属粉末及び該金属粉末を用いて作製した積層造形物
CN111618298B (zh) * 2020-04-30 2022-11-25 中北大学 一种多材料、变刚度结构高效协同增材制造方法
EP4556142A4 (en) * 2022-10-24 2025-10-15 Mitsubishi Materials Corp Copper alloy powder for metal-am and method for producing a laminated article

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2009051254A1 (ja) * 2007-10-18 2009-04-23 Sintobrator, Ltd. 銅合金粉末およびその製造方法
JP2009235556A (ja) * 2008-03-04 2009-10-15 Mitsui Mining & Smelting Co Ltd 導電性ペースト用銅粉及び導電性ペースト
JP2016053198A (ja) * 2014-09-04 2016-04-14 株式会社コイワイ 金属成形体および金属成形体用金属粉末
JP6030186B1 (ja) * 2015-05-13 2016-11-24 株式会社ダイヘン 銅合金粉末、積層造形物の製造方法および積層造形物

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3779714A (en) * 1972-01-13 1973-12-18 Scm Corp Dispersion strengthening of metals by internal oxidation
US5640667A (en) * 1995-11-27 1997-06-17 Board Of Regents, The University Of Texas System Laser-directed fabrication of full-density metal articles using hot isostatic processing
JP2007051322A (ja) 2005-08-17 2007-03-01 Advanced Science & Technology Enterprise Corp 圧粉固化体およびその製造方法
CN100446897C (zh) * 2006-08-02 2008-12-31 南昌航空工业学院 一种选区激光烧结快速制造金属模具的方法
JP2011021218A (ja) 2009-07-14 2011-02-03 Kinki Univ 積層造形用粉末材料及び粉末積層造形法
JP2011034894A (ja) * 2009-08-05 2011-02-17 Hitachi Chem Co Ltd Ｃｕ−Ａｌ合金粉末、それを用いた合金ペーストおよび電子部品
DE102010029078A1 (de) * 2010-05-18 2011-11-24 Matthias Fockele Verfahren zur Herstellung eines Gegenstandes durch schichtweises Aufbauen aus pulverförmigem Werkstoff
EP2700459B1 (en) * 2012-08-21 2019-10-02 Ansaldo Energia IP UK Limited Method for manufacturing a three-dimensional article
WO2014071135A1 (en) * 2012-11-01 2014-05-08 General Electric Company Additive manufacturing method and apparatus
JP6568104B2 (ja) * 2014-05-13 2019-08-28 ザ ユニバーシティ オブ ユタ リサーチ ファウンデイション 実質的に球状の金属粉末の製造
US9931814B2 (en) 2014-09-25 2018-04-03 General Electric Company Article and method for making an article
CN104439997A (zh) * 2014-10-27 2015-03-25 苏州广型模具有限公司 一种快速制成金属模具的方法
CN104404509B (zh) * 2014-11-28 2017-06-16 中南大学 一种金属激光熔化增材制造方法
WO2018079304A1 (ja) * 2016-10-25 2018-05-03 株式会社ダイヘン 銅合金粉末、積層造形物の製造方法および積層造形物

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2009051254A1 (ja) * 2007-10-18 2009-04-23 Sintobrator, Ltd. 銅合金粉末およびその製造方法
JP2009235556A (ja) * 2008-03-04 2009-10-15 Mitsui Mining & Smelting Co Ltd 導電性ペースト用銅粉及び導電性ペースト
JP2016053198A (ja) * 2014-09-04 2016-04-14 株式会社コイワイ 金属成形体および金属成形体用金属粉末
JP6030186B1 (ja) * 2015-05-13 2016-11-24 株式会社ダイヘン 銅合金粉末、積層造形物の製造方法および積層造形物

Cited By (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2019016874A1 (ja) * 2017-07-18 2019-01-24 福田金属箔粉工業株式会社 積層造形用銅粉末およびその積層造形体
JPWO2019016874A1 (ja) * 2017-07-18 2020-06-11 福田金属箔粉工業株式会社 積層造形用銅粉末およびその積層造形体
US11752556B2 (en) 2017-07-18 2023-09-12 Fukuda Metal Foil & Powder Co., Ltd. Lamination shaping copper powder and laminated and shaped product
WO2019038910A1 (ja) * 2017-08-25 2019-02-28 福田金属箔粉工業株式会社 積層造形用粉末の評価方法およびその積層造形用粉末
WO2019038909A1 (ja) * 2017-08-25 2019-02-28 福田金属箔粉工業株式会社 積層造形用粉末の評価方法およびその積層造形用粉末
JPWO2019038909A1 (ja) * 2017-08-25 2020-10-01 福田金属箔粉工業株式会社 積層造形用粉末の評価方法およびその積層造形用粉末
JPWO2019038910A1 (ja) * 2017-08-25 2020-10-01 福田金属箔粉工業株式会社 積層造形用粉末の評価方法およびその積層造形用粉末
US11448578B2 (en) 2017-08-25 2022-09-20 Fukuda Metal Foil & Powder Co., Ltd. Lamination shaping powder evaluation method and lamination shaping powder therefor
US11644397B2 (en) 2017-08-25 2023-05-09 Fukuda Metal Foil & Powder Co., Ltd. Lamination shaping powder evaluation method and lamination shaping powder therefor
JPWO2023218985A1 (ja) * 2022-05-09 2023-11-16
WO2023218985A1 (ja) * 2022-05-09 2023-11-16 福田金属箔粉工業株式会社 積層造形用銅合金粉末とその製造方法、および、銅合金積層造形体とその製造方法

Also Published As

Publication number Publication date
EP3184209A3 (en) 2017-07-05
US20190168303A1 (en) 2019-06-06
EP3184209B1 (en) 2019-04-17
US20190168302A1 (en) 2019-06-06
EP3184209A2 (en) 2017-06-28
CN106964774A (zh) 2017-07-21
CN106964774B (zh) 2019-08-02
US20170182557A1 (en) 2017-06-29
TW201726933A (zh) 2017-08-01
JP2017115220A (ja) 2017-06-29
US10967431B2 (en) 2021-04-06
US11185924B2 (en) 2021-11-30
TWI627294B (zh) 2018-06-21
KR20180091083A (ko) 2018-08-14
JP6532396B2 (ja) 2019-06-19
KR102238218B1 (ko) 2021-04-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6030186B1 (ja) 銅合金粉末、積層造形物の製造方法および積層造形物
JP6532396B2 (ja) 銅合金粉末、積層造形物の製造方法および積層造形物
CN107971489B (zh) 铜合金粉末、层叠造型物的制造方法和层叠造型物
JP6716410B2 (ja) 銅合金粉末、積層造形物の製造方法および積層造形物
JP6803021B2 (ja) 積層造形物の製造方法および積層造形物
JP6389557B1 (ja) 銅合金粉末、積層造形物の製造方法および積層造形物
WO2019239655A1 (ja) 銅合金粉末、積層造形物および積層造形物の製造方法ならびに各種金属部品
JP7419227B2 (ja) 積層造形用銅合金粉末、積層造形物の製造方法及び積層造形物
WO2017203717A1 (ja) 積層造形用の金属粉末、積層造形物の製造方法及び積層造形物
JP6496072B1 (ja) 積層造形用の金属粉末、および銅合金造形物の製造方法
JP6559865B1 (ja) 銅合金造形物の製造方法および銅合金造形物
JP2019035134A (ja) 積層造形用銅合金粉末、積層造形物の製造方法及び積層造形物

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 16878338

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 20187019598

Country of ref document: KR

Kind code of ref document: A

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 1020187019598

Country of ref document: KR

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 16878338

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1