「EX-ONE]による工具鋼M２を使った最近の積層実験論文（2024年）をメモしておきます。
参考文献：「Additive manufacturing of AISI M2 tool steel by binder jetting (BJ): Investigation of microstructural and mechanical properties」、Journal of Manufacturing Processes 132 (2024) 686–711 、Amit Choudhari 、Mechanical Engineering Department, Cleveland State University, Cleveland, OH, USA、他
粉末：SANDVIK社（米国）ガスアトマイズ法、AISI M2 HSS粉末、平均粒径10μm
バインダー：Aquafuse (BA005) 水性バインダー
BJT：EX-ONE
1. 積層（印刷）プロセスの最適条件
• Layer Thickness（積層厚み）: 50μm
• Binder Saturation（バインダー飽和度）: 70%
• Oscillator Speed（オシレーター速度）: 2,700 rpm
• The recoating speed（リコート速度）: 24 mm/s
• Roller Rotation Speed（ローラー回転速度）: 250 rpm
• Roller transverse speed（ローラー移動速度）: 24 mm/s（リコート速度と同期）
• Binder Set Time（定着時間）: 5 sec
• Drying Time（乾燥時間）: 15 sec
2. 脱脂（Debinding）プロセスの条件
• 第1ステップ（溶媒除去）: 150 °C まで 1.0 °C/min で昇温、60 min 保持
• 第2ステップ（ポリマー分解）: 400 °C まで 0.5 °C/min で緩慢昇温、120 min 保持
• 雰囲気: アルゴン（Ar）ガス流量 2 L/min の不活性雰囲気
3. 焼結（Sintering）プロセスの最適値
• 焼結温度（Sintering Temperature）: 1,280 °C
• 保持時間（Holding Time）: 60 min
• 雰囲気（Atmosphere）: 高真空10-4～10-5Torrまたは アルゴン＋水素（Ar + 5%H2）混合気流
• 冷却速度（Cooling Rate）: 空冷（Air Cooling）
＊1,280 °C × 60 min ＋ 空冷の組み合わせが、過度な液相による自重変形を起こさず、最も高い圧縮強度（3,580 MPa）と健全な微細組織（微細に分散した炭化物組織）を得られる。