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公開番号2024064473
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-05-14
出願番号2022173082
出願日2022-10-28
発明の名称焼結用金属粉末
出願人セイコーエプソン株式会社
代理人個人,個人,個人
主分類B22F 1/052 20220101AFI20240507BHJP(鋳造;粉末冶金)
要約【課題】高い充填性、高い流動性および高い焼結性を有する焼結用金属粉末を提供すること。
【解決手段】レーザー回折散乱式粒度分布測定装置により体積基準の粒度分布を測定し、前記粒度分布を、横軸を粒径とし、縦軸を相対粒子量とする直交座標系にプロットして粒度分布曲線を描いたとき、前記粒度分布曲線は、粒径D1[μm]に極大値を持つ第1ピーク部と、前記粒径D1より大きい粒径D2[μm]に極大値を持つ第2ピーク部と、を有し、前記粒径D2は、30.0μm以下であり、前記第1ピーク部の高さを1とするとき、前記第2ピーク部の高さは、0.60以上3.00以下であり、撮像画像から算出される平均円形度が0.70以上1.00以下であることを特徴とする焼結用金属粉末。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
レーザー回折散乱式粒度分布測定装置により体積基準の粒度分布を測定し、前記粒度分布を、横軸を粒径とし、縦軸を相対粒子量とする直交座標系にプロットして粒度分布曲線を描いたとき、
前記粒度分布曲線は、粒径Ｄ１［μｍ］に極大値を持つ第１ピーク部と、前記粒径Ｄ１より大きい粒径Ｄ２［μｍ］に極大値を持つ第２ピーク部と、を有し、
前記粒径Ｄ２は、３０．０μｍ以下であり、
前記第１ピーク部の高さを１とするとき、前記第２ピーク部の高さは、０．６０以上３．００以下であり、
撮像画像から算出される平均円形度が０．７０以上１．００以下であることを特徴とする焼結用金属粉末。
続きを表示（約 400 文字）【請求項２】
前記第１ピーク部の高さを１とするとき、前記第２ピーク部の高さは０．８０以上２．００以下である請求項１に記載の焼結用金属粉末。
【請求項３】
前記粒径Ｄ１を１とするとき、前記粒径Ｄ２は、５．０以上９．０以下である請求項１または２に記載の焼結用金属粉末。
【請求項４】
前記粒径Ｄ２は、１０．０μｍ以上２５．０μｍ以下である請求項１または２に記載の焼結用金属粉末。
【請求項５】
前記粒度分布曲線は、前記粒径Ｄ１と前記粒径Ｄ２との間の粒径Ｄ３に極小値を持つボトム部を有し、
前記第１ピーク部の高さを１とするとき、前記ボトム部の高さは、０．１０以下である請求項１または２に記載の焼結用金属粉末。
【請求項６】
真密度を１とするとき、タップ密度が０．６５以上である請求項１または２に記載の焼結用金属粉末。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、焼結用金属粉末に関するものである。
続きを表示（約 1,500 文字）【背景技術】
【０００２】
三次元の立体物を造形する技術として、近年、金属粉末を用いた積層造形法が普及しつつある。立体物を造形する手法としては、結合させる原理に応じて、粉末焼結積層造形（SLS : Selective Laser Sintering）法、バインダージェット法、熱溶融積層（FDM : Fused Deposition Modeling）法等が知られている。
【０００３】
このうち、例えばバインダージェット法は、スキージー等を用いて金属粉末を層状に均し、粉末層を形成する工程と、粉末層の一部にバインダー液を供給し、固化させる工程と、を有し、これらを繰り返すことにより、立体物を造形する技術である。また、得られた立体物に焼結処理を施すことにより、立体物の形状を持つ金属焼結体を製造することができる。この方法によれば、金型等を用いることなく、目的とする立体形状をなす金属焼結体が効率よく得られる。
【０００４】
金属焼結体の機械的強度を高めるためには、粉末層において金属粉末の充填率を高めることが重要である。充填率を高めることにより、造形される立体物の機械的強度が高められ、最終的には金属焼結体の機械的強度を高めることができる。
【０００５】
例えば、特許文献１には、二峰性の粒度分布を持つ粉末を用いて粉末床を形成する工程と、この粉末床にレーザーを照射して選択的に焼結させる工程と、を有する部品の積層造形方法が開示されている。二峰性の粒度分布を持つ粉末は、単峰性の粒度分布を持つ粉末に比べて、充填時の緊密性に優れる。このため、二峰性の粒度分布を持つ粉末を用いることにより、気孔率が低い焼結体を形成可能な粉末床を得ることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
特表２０１６－５０５４１５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、特許文献１に記載の二峰性の粒度分布を持つ粉末は、流動性について考慮されていない。粉末の流動性は、スキージー等を用いて粉末床を形成する場合に必要な特性である。粉末の流動性が低い場合、粉末自体の潜在的な充填性が高くても、粉末床の充填性を高めることが困難である。
【０００８】
一方、流動性を高めるためには、粉末の粒径を大きくする方法が知られている。しかしながら、粉末の粒径を大きくすると、焼結性が低下する。そこで、高い充填性、高い流動性および高い焼結性を有する焼結用金属粉末の開発が課題となっている。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の適用例に係る焼結用金属粉末は、
レーザー回折散乱式粒度分布測定装置により体積基準の粒度分布を測定し、前記粒度分布を、横軸を粒径とし、縦軸を相対粒子量とする直交座標系にプロットして粒度分布曲線を描いたとき、
前記粒度分布曲線は、粒径Ｄ１［μｍ］に極大値を持つ第１ピーク部と、前記粒径Ｄ１より大きい粒径Ｄ２［μｍ］に極大値を持つ第２ピーク部と、を有し、
前記粒径Ｄ２は、３０．０μｍ以下であり、
前記第１ピーク部の高さを１とするとき、前記第２ピーク部の高さは、０．６０以上３．００以下であり、
撮像画像から算出される平均円形度が０．７０以上１．００以下である。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
実施形態に係る焼結用金属粉末について得られた粒度分布曲線の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
（【００１１】以降は省略されています）

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