Ti-6Al-4V（グレード5とも呼ばれる）は、6%のアルミニウムと4%のバナジウムを含む一般的なチタン合金であり、その高い強度対重量比、優れた耐食性、および生体適合性から高く評価されています。 航空宇宙、医療、船舶産業において、航空機部品、エンジン部品、外科用インプラントなどの用途に広く使用されています。この合金は、熱処理によって強度をさらに高めることができるなど、その汎用性の高さから、チタン合金の「主力」として知られています。.
TRUER社のTi-6Al-4V粉末は、EIGA法またはPREP法によって製造され、高い強度対重量比と耐食性を備えており、3Dプリンティングや、生体医療用インプラント向けの溶射コーティング、その他、軽量で耐久性があり、生体適合性の高い材料が求められる用途で広く使用されています。.
TRUER粉末を用いて積層造形されたTi-6Al-4V部品は、造形直後の状態で優れた強度と伸び率を示しており（図1および図2）、破断面の形態から見て、溶着不良による欠陥はほとんど見られない。 また、SEMによる破面観察では、せん断靭性によるディンプルや舌状模様が確認された。.
図1 造形直後および後処理後のTi6Al4Vプリント部品の機械的特性
図2 造形直後および後処理後のTi6Al4Vプリント部品の応力-ひずみ曲線および破壊特性
TRUER社製 Ti-6Al-4V 粉末の化学組成：
TRUER社製 Ti-6Al-4V 粉末の特性：
分析：
従来のTi-6Al-4V製積層造形部品では、ASTM B348規格を超える引張強さ（UTS）および伸び（ε）の値を達成することができませんでした。これは主に、これまでの研究が相対密度の最大化に重点を置いてきた一方で、粗い表面形状や、浅いピットやノッチなどの表面下欠陥を含む表面欠陥の低減には比較的注意が払われてこなかったためです。.
この実験の結果、高品質なTi-6Al-4V粉末を使用する場合にのみ、完全な密度と表面欠陥を最小限に抑えた造形部品を製造し、満足のいく機械的特性を得ることができるという結論に至った。これは、残留する内部気孔や粗い表面形状が、後処理を施した後であっても機械的特性に大きな影響を与えるためである。.
粉末の特性に加え、スキャンピッチも欠陥の発生に関わる重要なパラメータです。スキャントラックと層の間に十分なオーバーラップを確保できる適切なスキャンピッチを設定することで、高い粗さ、大きなボイド、鋭いノッチなどの表面欠陥を最小限に抑えることができます。.
推奨されるプロセスの最適化：
結論
要約すると、粉末の特性とスキャンピッチの両方が、造形された部品の表面欠陥に大きな影響を及ぼす。.
