PREP粉末について

金属3Dプリンター用 PREP粉末について

1. PREP法とは

・Plasma Rotating Electrode Process (プラズマ回転電極法＝PREP）

・PREP法は、プラズマにより溶融した電極棒先端の金属液滴が、回転角速度で飛散することによって粉末化される金属製粉プロセスです。

・PREP法では、大気圧条件で製粉され、金属液滴へのガスの巻き込みが無いため、「粉末内部のガス欠陥が無く」、「真球度が高く」、
「サテライト付着が無い」、クリーンな粉末として知られていますが、生産性の課題により、高価な粉末とされてきました。

・当社では、東北大学金属材料研究所/千葉研究室との共同研究を通じて、金属3Dプリンター向けに実用商業化開発を進めています。

・現在、JAMPTのPREP装置では、φ70mmの材料（電極棒）を用い、約20,000rpmの条件下での製粉操業により、
30~150μmの粉末生産を実現しています。

PREP法の模式図

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  当社多賀城本社PREP製造装置（2018年11月導入）

2. PREP粉末の特長

	PREP粉末
真球度	◎
内部ガス欠陥	無し
サテライト付着	ほぼ無し
流動性	高い
粉末SEM写真

3. 金属3DプリンターにPREP粉末を活用するメリット

造形の安定性

PREP粉末は真球度が高く、サテライト粉末が無く、均質な形状であるため、造形時のパウダーベッド形成の安定性が高まります。これにより、造形物の品質の再現性が高まることが期待されます。

造形条件の最適化

PREP粉末は流動性が高く、安定した粒度分布を形成するため、高い粉末密度のパウダーベッドを形成することができます。前述のパウダーベッドの安定性と高密度により、造形条件の最適化を行うことで、より高密度の造形物を造形することができます。当社ではPREP粉末（64チタン合金）での造形条件の最適化により、99.999%の造形密度を達成しています。

高い疲労特性

PREP粉末は内部にガス欠陥がほぼ無い為、造形まま（As built）の状態でもHIP処理後と同等以上の高い疲労特性（64チタン合金で約600Mpa）を有します。（当社「特許第6785491号」）また、熱処理工程を省き、微細な金属組織を維持することにより、高い引張強度を維持することも可能となります。