こんにちは、HDCです。
今日は、ロボットベースの積層製造（WAAM）分野で注目すべき新素材のテストケースを紹介します。
まさに MX3DとNovametalこの協力で進めた金属ワイヤテストの結果ですが、WAAMプロセスの可能性を広げる2つの高性能合金の性能評価が重要でした。
今回のプロジェクトは、単純な材料実験を超えて、実際の産業環境でどの金属がWAAMプロセスに適していますかを明確に検証した意味のある事例でした。
▶なぜこの素材ですか？
WAAMは大型の金属部品を迅速に製造できるという利点がありますが、すべての金属がWAAMに適しているわけではありません。
溶接安定性、機械的信頼性、繰り返し再現性など、厳しい条件を満たす必要があります。
このテストで選択された2つのワイヤは次のとおりです。
- Aluminium ER5183: 高強度アルミ合金で、造船、海洋構造物、極低温設備に幅広く使われる素材
- Nickel Alloy NiCrMo-3 (ERNiCrMo-3): 耐食性と強度に優れたニッケル合金で、化学、エネルギー、海洋プラント分野に最適
▶テスト方法：業界標準に従う
すべてのテストは ASME Section IX, Article VI 基準に従って進められ、5mmと50mmの2種類の厚さのサンプルをMX3DのロボットWAAM機器に出力して性能を比較しました。主なテスト項目は次のとおりです。
- 引張試験：UTS、YTS、伸び率測定
- 衝撃試験：室温および極低温環境での靭性評価
- 曲げ試験：溶接部延性と健全性確認
▶テスト結果のまとめ
✔️ Aluminium ER5183
- 5mmサンプル
– 引張強さ（UTS）：282 MPa
– 曲げ試験：適合
- 50mmサンプル
– 引張強度（UTS）：286 MPa
– 降伏強度(YTS): 128 MPa
- 伸び率：30％
– 衝撃試験（@ 20℃）：30 J
– 曲げ試験：適合
結論： 厚さに関係なく一貫した機械的性能と良好な溶接性を確保し、構造用WAAM用途に適した延性と強度を確認
✔️Nickel Alloy NiCrMo-3
- 5mmサンプル
– 引張強さ（UTS）：616 MPa
– 曲げ試験：適合
- 50mmサンプル
– 引張強度（UTS）：683 MPa
– 降伏強度(YTS): 401 MPa
– 伸び率: 58%
– 衝撃試験（@–196°C）：219 J
– 曲げ試験：適合
結論： 極低温環境でも優れた強度、延性、靭性確保、エネルギー、海洋、極限環境用部品にWAAMとして適用するのに非常に適した性能を実証
▶新素材認証で広がった選択肢
今回のER5183とNiCrMo-3の認証はMX3DのM1/MXシステムで使用できる 素材選択幅を大きく広げる転換点になりました。
特に極端な環境や構造的要件が高いプロジェクトでは、より柔軟なWAAMソリューションを提案できるようになりました。
高強度アルミニウムまたは高耐食ニッケル合金部品をWAAMで製造したいですか？
今MX3Dと一緒に素材の選択から製造まで、一歩進んだデジタル製造を体験してください。
©Arthur Hoogendoorn