マルエージング鋼ついて|金属3Dプリンター受託造形サービスのことなら株式会社J・3D

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052-389-1901
事業内容 マルエージング鋼について
About Maraging Steel
マルエージング鋼

マルエージング鋼は、航空・宇宙分野の構造材として開発された高硬度で、高い靭性と機械的性質を有し、折損対策に最適な特殊鋼となっています。使用用途としては、ばね用材料として高性能エンジンのバルブスプリングにしたり、光学レンズ型にしたり、わかりやすい商品ですとゴルフクラブヘッドの素材として使われることがあります。

炭素の含有量を減らした鋼(0.03 % 以下)で、Ni と Co などをあわせて18 % 含む特殊鋼です。マルテンサイト化した後、時効処理 によって強度を向上して使われることが一般的です。

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金型

マルエージング鋼はアルミダイカスト金型、低圧鋳造金型、鍛造金型、打抜金型 化 プラスチック金型の肉盛溶接にも使用しています。

つまり伸びがよく、濡れ性も良く、また強度も強いことから溶接に適している材料でもあるのです。

金属3Dプリンターは構造上金属粉末にレーザーを照射し溶かしていきますので、溶接と同じようなプロセスを使っていることになります。

よって金属3Dプリンターに非常に相性が良い材料として使われていますので、パウダーベッド方式採用の金属3Dプリンタ-ではほぼマルエージング鋼がラインナップされています。

また切削性も良いことが知られています。

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EOS MaragingSteel MS1 で造形した部品の化学組成は、米国の 18% Ni Maraging 300、欧州 の 1.2709、ドイツの X3NiCoMoTi 18-9-5 に適合しています。

この種の鋼は機械特性に優れ、熱 処理がしやすいことを特徴とし、簡単な時効硬化熱処理によって優れた硬さと強度が得られます。
 
EOS MaragingSteel MS1 で造形した部品は、造形後の機械加工や後処理が容易であり、490°C (914°F) 6 時間の時効硬化で簡単に 50HRC より硬くできます。

造形時も時効硬化後も、必要に 応じて機械加工、放電加工、溶接、マイクロショットピーニング、研磨、コーティングを施すこともできます。

金属3Dプリンター造形に起因して部品が有する一定の異方性は、相応の熱処理によっ て軽減・除去することができます。

部品の物理特性と化学特性
材料組成
◆Fe (balance)
◆Ni (17~19 wt-%)
◆Co (8.5~9.5 wt-%)
◆Mo (4.5~5.2 wt-%)
◆Ti (0.6~0.8 wt-%)
◆Al (0.05~0.15 wt-%)
◆Cr, Cu (どちらも≦0.5 wt-%)
◆C (≦0.03 wt-%)
◆Mn, Si (どちらも≦0.1 wt-%)
◆P, S (どちらも≦0.01 wt-%) 

相対密度  approx. 100 %
密度     8.0~8.1 g/cm³ 0.289~0.293 lb/in³ 


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EOS材質特性
使用用途
使用用途2

金属3Dプリンター試作ではマルエージング鋼は鉄という大きなくくりの汎用金属として扱います。(理由は他の鉄がないからです)

前項でも述べたように非常に強い金属なのであらゆる分野でも対応できます。

主な使用用途としては写真ような3次元水管を入れたダイカスト金型、樹脂金型の入子や、金型レスで単品として欲しい金属試作開発品などに使われております。

使用用途よってはフライス加工、マシニング加工、研磨、熱処理、コーティング、鏡面仕上げまで施して納品いたします。

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上記の図をは同じ100mm角の立方体ですが、右の立方体には穴がたくさんあいています。

体積を計算すれば左図は100mm×100mm×100mm=1000000m㎥になります。右の図場合はその体積から∮10×100×24個分の体積を引いた811930.427m㎥になります。

造形姿勢は同じで造形した場合どちらが安くなると思いますか???機械加工から考えると右図のが高くなります。穴加工分が上乗せされるからです。

しかし、金属3Dプリンターの場合は前項でお話ししてきた通り、体積が価格に跳ね返りますので、この場合は右図のが安くなるのです。

複雑になればなるほど高くなる機械加工に対し、複雑になればなるほど安くなる金属3Dプリンター。

御社の加工費削減のヒントになれば幸いです。

輸出規制

マルエージング鋼はウラン濃縮用の遠心分離機やミサイルの部品にも使用されることから各国で輸出規制の対象となっており、日本でも輸出貿易管理令で規制されている。

万が一造形品(試作品)を海外に輸出される場合は下記の省令をご確認いただき政府の輸出許可手続きが必要となりますのでご了承ください。

輸出貿易管理令別表第一及び外国為替令別表の規定に基づき貨物又は技術を定める省令

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インジウム化合物、エチルベンゼン並びにコバルト及びその無機化合物に係る労働者の健康障害防止対策を強化すること等を目的として、「労働安全衛生法施行令の一部を改正する政令」(平成24年政令第241号)が平成24年9月20日に、「労働安全衛生規則等の一部を改正する省令」(平成24年厚生労働省令第143号)が平成24年10月1日に公布されました。

使用する場合は労働基準局に届け出が必要となります。

詳細についてはこちら https://www.mhlw.go.jp/bunya/roudoukijun/anzeneisei48/index.html (厚生労働省)

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