３Dプリンター：AM-MEX方式（Metal-fused filament fabrication、MF3）
フィラメント：6-4チタン（D50=30μm、球状、密度4.43g/cm3、タップ密度2.75g/cm3）バインダー（結合剤３種、エラストマー、可塑剤）41vol%（CSL36vol％）、密度2.96g/cm3、弾性率170MPa、UTS1.15MPa
積層条件：溶融温度240℃、ベッド温度65℃、積層速度10mm/s、ノズル径Φ0.4mm、レイヤー厚0.15mm、引張試験片（10×t4×32、L69mm）、積層体密度2.92g/cm3
一次脱脂（バインダー約40vol％除去）：n-ヘプタン溶媒脱脂、64℃×4H ＋乾燥
二次脱脂・焼結：Ar、二次脱脂４段階昇温MAX550℃×11H、焼結1250℃×4H、Ar中炉冷
焼結体:収縮率14.5％、焼結体密度4.2g/cm3、α-β相微細組織230μm、UTS875MPa、伸び17％
【珈琲ブレイ句】すばらしい研究論文です。MIMフィードストックの開発手順を完璧に踏襲しているので、MIM成形体と比較してMEX方式の積層体密度が低い理由が読み取れます。理由は２つ。①フィラメント自体の密度が低いこと。フィラメント密度が低いのはCSL36vol%に対して足すバインダー量が＋5vol%と多いため。もうひとつは、②積層密度が低いこと。積層密度が低いのはMIM射出成形における「保圧」を掛けられないため。
新たな学びは、積層材をフィラメントにするために柔軟性のあるエラストマーを配合しているところです。そこから結合剤はエラストマーと相性の良いPPが主成分かな？と推察できます。
参考文献：Kunal H.Kate、Vamsi K.Balla、 "Additive manufactureing of Ti-6Al-4V alloy by metal fused filament fabrication:priducing parts comparable to that metalinjection molding" Published online 11 February 2021