材料試験
金属3DP積層造形材の各種評価技術
お客様ニーズにあった各種品質評価試験をご提案いたします
金属3DP積層造形材の評価とは
3Dプリンター積層造形技術は"ものづくり"に革命を起こすと言われており、その進歩にはめざましいものがあります。 すでに、自動車・航空宇宙分野や医療分野などでは実用化事例も多く、今後金属部材の成型加工技術としてさらなる拡大が期待されています。
金属3D積層造形品の各種特性評価をご提案します。
造形物寸法や補修箇所界面の評価対象が微小となることが想定されるため、品質評価が困難になる場合がございます。
そこで微小領域における機械特性評価技術、欠陥構造評価技術をご提案します。
金属3D積層部材 
SUS316L 積層造形材の反射電子像
金属粉末、造形部品（造形部分および補充界面密着性）の各種特性評価
| 金属粉末 | 密度 | アルキメデス法 |
|---|---|---|
| 粒度 | レーザー回折 | |
| 流動性 | 動的安息角測定 | |
| 成分 | ICP | |
| 造形部品 （造形部分） | 寸法 | 形状測定 |
| トポロジー | CAE解析 | |
| 機械的特性 | 引張試験（微小領域対応）、疲労試験、硬さ測定、弾性率測定、衝撃試験、破壊靭性試験、クリープ試験、表面粗さ測定、曲げ試験 | |
| 残留応力 | X線回折 | |
| 内部欠陥・欠陥構造 | X線CT、SEM-ECCI法 | |
| 結晶構造 | X線回折 | |
| 結晶方位 | EBSD | |
| 熱物性 | 熱伝導率測定 | |
| 成分 | ICP | |
| 造形部品 （補修界面密着性） | 機械的特性 | 引張試験（微小領域対応）、疲労試験、硬さ測定 |
| 濡れ性 | 溶融金属濡れ試験 | |
| 耐食性 | 腐食試験 | |
| 熱物性 | 熱伝導率測定 | |
| 欠陥 | 断面観察 |
試験事例 金属（積層造形材）中の転位や積層欠陥の分布観察
三次元積層造形法で製造したステンレス鋼（SUS316L）を、SEM-ECCI法で観察いたしました。SUS316Lでは、転位が明るい曲線状コントラスト（黄矢印）として多数確認でき、転位がセル構造組織の境界部（網状コントラスト部）近傍に集合していることがわかります。FCC構造でありながら、転位や積層欠陥の分布が異なっていることがわかり ます。
このように、材料特性に大きな影響を与える結晶欠陥（転位や積層欠陥など）の分布を、マクロ～ミクロのマルチスケールで可視化することができます。さらにEBSDによる歪解析（結晶方位変化、弾性歪分布）、XRDによる転位密度解析などと組み合わせた総合的な材料解析技術をご提案し、お客様の材料開発・研究におけるソリューションを支援いたします。
試験事例 微小領域における機械特性評価
微小試験片
微小試験片形状 
引張試験後の微小試験片
平行部破断
補修界面の機械特性評価
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- 補修界面および近傍から微小サンプル採取
- 引張試験および疲労試験から補修界面の強度評価が可能
-
微小試験片採取イメージ
微小試験片の疲労試験事例
微小試験片は丸棒と同等の疲労試験結果を取得
作業の流れ
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- No.76（2023年07月）物理解析の最前線
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