3Dチタンワイヤー

3D チタン ワイヤは、WAAM (ワイヤ アーク積層造形) や DED (指向性エネルギー蒸着) などのワイヤベースの積層造形プロセス用に設計された高性能原料です。従来のチタン溶接ワイヤとは異なり、構造用途向けに設計されており、優れた強度対重量比、優れた耐食性、安定した層間融合を実現します。性能要件が厳しい航空宇宙、医療用インプラント、エネルギー機器で広く使用されています。

チタンメーカーとして、Chalco Titaniumは、ASTM B863、F136、およびISO 13485に準拠した、Gr1、Gr2、Ti-6Al-4V、ELI、およびTi5553合金に直径0.8〜3.2 mmの3Dプリンティング用のチタンワイヤーを供給しています。複数の溶融、精密延伸、真空焼鈍により、高い表面清浄度、制御されたガス含有量、優れた印刷一貫性を保証し、効率的で信頼性の高い積層造形を可能にします。

積層造形にチタンワイヤーを選ぶ理由

航空宇宙、医療、エネルギーなどの高性能分野では、チタンワイヤーは、その高い強度対重量比、耐食性、優れた生体適合性により、構造積層造形に理想的な材料ソリューションを提供します。従来の鍛造や粉末ベースの方法と比較して、WAAM や DED などのワイヤーベースのプロセスとチタンの固有の利点を組み合わせることで、コストを大幅に削減し、効率を高め、複雑なニアネットシェイプ印刷をサポートできます。主な利点は次のとおりです。

• WAAMを使用した2〜4kg/hの高蒸着速度は、粉末レーザープロセスよりも50〜100×速く、大規模なコンポーネントに最適です。
• 材料効率の高い蒸着、必要な場所にのみチタンを塗布し、鍛造と比較して材料を25〜50%節約します。
• Ti-6Al-4Vのような合金は400°Cで~90%の強度を保持し、熱負荷の高い部品に適した優れた高温強度を備えています。
• 軽量で多機能な設計のためのトポロジー最適化と構造統合
• MIG/TIGアーク、レーザー、電子ビームなどの複数のエネルギー源と互換性があり、すべての主流のワイヤーAMシステムをサポートします。
• 非磁性、非毒性、生体適合性があり、インプラント、ライフサイエンス、ハイエンド産業用途に最適です。
• 従来の機械加工や鍛造ルートと比較して、全体的な生産コストが低く、リードタイムが短縮され、印刷品質が安定します。

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積層造形用チタンワイヤーの仕様

Chalco Titaniumは、WAAM、DED、EBAM、およびその他のワイヤーベースの蒸着方法の要件を満たすように調整された、積層造形用のプレミアムチタンワイヤーを供給しています。線径、スプールサイズ、焼きなまし状態、表面清浄度のカスタマイズをサポートし、航空宇宙、医療、エネルギー、研究業界の幅広い印刷システムとの互換性を確保します。

大口径ワイヤ(≥3.0mm)の場合、大容量スプールにより、給電の中断を減らし、全体的な成膜効率を向上させます。

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積層造形に推奨されるチタン合金

適切なチタン合金を選択することは、特に印刷部品の機械的要件と使用条件を考慮する場合、印刷品質を確保するために重要です。Chalco Titanium は、航空宇宙、医療、産業分野をカバーする積層造形用のチタン ワイヤーを幅広く提供しています。以下の表は、WAAM、DED、EBAM、およびその他の主流のワイヤ給電 AM プロセスと互換性のある推奨合金の選択を示しています。

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業界ソリューションとアプリケーションシナリオ

航空宇宙|軽量複合構造物最適解

航空宇宙部品は、多くの場合、複雑な形状、薄い壁、複雑な荷重経路を特徴としています。従来の鍛造と機械加工では、購入対飛行率が高く、リードタイムが長くなるため、軽量性能と構造的完全性のバランスをとることが困難になります。チタン線(Ti-6Al-4Vなど)を使用した積層造形により、トポロジーに最適化されたニアネットシェイプの印刷が可能になり、材料の利用率が向上し、納期が短縮されます。

代表的な用途:着陸装置構造、ノズルリング、翼補強材、サテライトブラケット

実際のケース:

WAAM3Dは航空宇宙OEMと提携し、Ti-6Al-4VチタンワイヤーとWAAM技術を使用して、エアバスA320用の後部パイロンブラケットマウントを製造しました。印刷された部品は鍛造部品に取って代わり、複雑な形状に対応しながら重量を大幅に削減しました。

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WAAMは、Ti-6Al-4Vワイヤーを使用して着陸装置リブを3Dプリントし、60%の材料節約を達成しました。この部品はわずか 27 時間で完成し、複数の性能テストに合格しました。

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Norsk Titaniumは、WAAM経由でボーイング787ドリームライナーに3Dプリントされたチタン構造部品を供給し、航空機1機あたり最大200万ドルを節約し、年間1億ドル以上を節約しています。

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エネルギー・海洋|大型耐食構造物に最適

オフショアプラットフォームや原子力システムには、高塩分濃度や高温などの極端な環境に耐えられるコンポーネントが必要です。従来の方法は、長いサイクルと高コストに悩まされています。Gr7(Ti-0.2Pd)チタンワイヤーを使用したWAAMは、より少ない接合部で大型の耐食性部品をニアネットシェイプで製造することができます。

代表的な用途: 熱交換器チューブシート、サポートブラケット、耐腐食シェル、トランスミッションカバー

実際のケース:

WAAMはタレス・アレニア・スペースと共同で、Ti-6Al-4Vワイヤーを使用して高さ1メートルのチタンタンクを3Dプリントしました。その結果、材料を80%節約し、コストを40%削減し、リードタイムを65%短縮しました。

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医療|高純度のカスタマイズされたインプラントソリューション

医療機器、特にインプラントには、高純度、生体適合性、寸法精度が求められます。Gr23 (Ti-6Al-4V ELI) チタン ワイヤーを使用した積層造形は、パーソナライズされた整形外科用インプラントや手術用足場に最適です。

代表的な用途:寛骨臼カップ、脊椎コネクタ、頭蓋顎顔面サポート、カスタム手術用テンプレート

実際のケース:

米国のオッセウス・フュージョン・システムズは、3Dプリントされたチタンワイヤーを使用して、Ti-6Al-4V ELIから患者固有の脊椎インプラントを作成し、FDAの承認を取得しました。このインプラントは複数の臨床脊椎手術で使用され、患者のフィット感と回復結果を大幅に改善しています。

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工業生産・修理|スマートでコスト効率の高い再製造

金型、ハウジング、ブラケットなどの工業部品は、使用中に局所的な摩耗や腐食を受けることがよくあります。従来の修理方法は時間とコストがかかります。WAAM とチタン ワイヤーを組み合わせることで、効率的なコンポーネント修理や積層再製造が可能になり、ダウンタイムが最小限に抑えられ、耐用年数が延びます。

代表的な用途:エンジンハウジング、金型補修層、機器サポートフレーム、マイニングライナー

製造プロセスと品質管理

積層造形専用の生産プロセス

Chalco Titaniumは、積層造形に使用されるチタンワイヤーに合わせた特殊な製造プロセスを採用しており、溶解から最終的なパッケージングまでのすべてのステップを独立した生産ラインで完了しています。これにより、均一な合金の微細構造、安定した機械的特性、スムーズなワイヤ送給が保証されます。従来の溶接ワイヤとは異なり、当社のチタンワイヤは高い成膜効率と一貫した成形性を実現するように設計されており、WAAM、DED、EBAM、およびその他の要求の厳しい用途に最適です。

主な製造ステップ:

→ 真空消耗電極の溶解→再溶解→熱間鍛造・押出成形→精密伸線→真空焼鈍→表面精製→スプール&包装

主な利点:

• バッチレベルのトレーサビリティを備えた完全に制御された社内プロセス
• 線径と楕円度を精密に制御し、高速送りシステムとの互換性を確保
• 機械的状態を調整するための複数の熱処理
• 溶接ワイヤとのプロセス混合を防ぐ専用AMワイヤライン

品質検査・トレーサビリティ体制

化学組成、微細構造、機械的性能、表面品質を網羅した包括的な試験システムを確立しています。各バッチにはEN 10204 3.1 / 3.2証明書が付属しており、フルロットトレーサビリティと第三者検査をサポートしています。

• O/N/C/Hガス含有量と粒度分析
• 引張強度、表面粗さ、清浄度
• 非破壊検査(渦電流/超音波)
• 印刷安定性を検証するためのスプールのワイヤ送給シミュレーション

表面仕上げと清浄度の制御

表面の清浄度は、積層造形の品質にとって重要です。当社のワイヤは、特殊な低温脱脂、酸洗、研磨、無塵乾燥を経て、手動光検査および HD イメージング システムと組み合わせて、不純物、変色、または表面欠陥を除去します。

• Ra ≤ 0.8 μm、油、酸化スケール、汚染なし
• 印刷品質を損なう可能性のある接合部、へこみ、亀裂はありません
• カスタマイズ可能な表面オプション:酸洗/研磨/ブライト仕上げ

※表面粗さRaは、線材表面の平均微視的な高さ変動(μm)です。

包装と物流

輸送および保管中の清潔さと安全性を確保するために、Chalco Titanium は積層造形チタン ワイヤーに合わせた専用のパッケージング ソリューションを提供しています。各スプールは巻き取った直後に真空密封または不活性ガス保護され、その後防湿 PE ラップ、衝撃吸収フォーム、強化合板箱が施され、汚染や損傷を効果的に防止します。最大200kgのシングルスプール重量で、長時間の連続印刷ジョブをサポートします。

すべての製品には、材料、バッチ番号、ワイヤ直径、公差、製造日、推奨印刷パラメータなどの明確な詳細が記載された固有のラベルが付いています。以下を含む完全なトレーサビリティとドキュメントが利用可能です。

• EN 10204 3.1 / 3.2材料証明書
• 全プロセス分析証明書(COA)
• 熱番号とトレーサビリティの記録

Chalco Titaniumは、ISO 9001、ISO 13485、AS9100、およびEN 9100品質管理システムの下で認証されています。すべての梱包材は国際輸送および環境規制に準拠しており、世界的な配送と通関をサポートしています。

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よくある質問(FAQ)

積層造形のためのカスタマイズされたチタンワイヤーソリューションを入手

Chalco Titaniumは、WAAM、DED、EBAM、およびその他のAM方法に最適化された高性能チタンワイヤーを提供しています。カスタム合金の選択、ワイヤー寸法、表面処理をサポートし、完全な材料認証とパラメータの推奨を提供します。

技術相談と競争力のある見積もりについては、今すぐお問い合わせください。

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