3Dプリンティング、射出成形における主要製造プロセスを備えたステンレス鋼グレード304、316L、430L

統合概要：材料とプロセス

これらのステンレス鋼グレードとプロセスの組み合わせにより、特性を調整した幅広い部品を製造できます。以下の表は、主な関係をまとめたものです。

コンポーネントの詳細な内訳

1. ステンレス鋼グレード

304 / 304L（オーステナイト系）：

組成： クロム（18～20％）、ニッケル（8～10.5％）、低炭素（Lグレードでは<0.03％）。

特性： 最も汎用性が高く、広く使用されているステンレス鋼。ほとんどの環境で優れた成形性と優れた耐食性。「L」グレードは、炭化物析出を防ぐために低炭素です。

弱点： 塩化物環境での孔食および隙間腐食を受けやすい。

316L（オーステナイト系）：

組成： クロム（16～18％）、ニッケル（10～14％）、モリブデン（2～3％）、低炭素。

特性： モリブデンの添加が重要な差別化要因です。塩化物（例：海水、化学漂白剤）による孔食および腐食に対する耐性を劇的に向上させます。過酷な環境や重要な用途、特に医療および海洋産業にとって最適な選択肢です。

430L（フェライト系）：

組成： クロム（16～18％）、非常に低いニッケル（<0.5％）、低炭素。

特性： 穏やかな雰囲気で優れた耐食性と、応力腐食割れに対する優れた耐性を持つ磁性ステンレス鋼です。ニッケルを含まないため、より経済的ですが、延性が低く、熱処理による硬化もできません。

2. 製造プロセス

3Dプリンティング（付加製造 - AM）：

主な方法： レーザー粉末床溶融（L-PBF/SLM）。レーザーは、細かい球状粉末の層を選択的に溶融し、デジタルファイルから部品を製造します。

粉末要件： サイズ範囲が15～45μmの球状粉末。これにより、薄く均一な層を広げるための優れた流動性と、高密度で強力な部品を実現するための高い充填密度が保証されます。

3. 粉末特性 非常に複雑で軽量でカスタマイズされた部品を作成します（例：骨統合用の多孔質格子を備えた316L外科用インプラント、または複雑な304L流体マニホールド）。

射出成形（金属射出成形 - MIM）：

プロセス： 細かい金属粉末をプラスチックバインダーと混合し、形状に射出成形し、バインダーを除去し、部品を焼結して高密度にします。

粉末要件： 球状粉末が推奨されます。粒子サイズは通常、AMよりも細かく、多くの場合、<22μm。「超微細」粉末（<10μm）を使用して、非常に細かい特徴とより滑らかな表面仕上げを実現できます。これらのグレードの利点： 機械加工よりも低コストで、小型で複雑で高強度の部品を大量生産するのに最適です（例：数百万個の430L自動車用センサー部品または316L矯正用ブラケット）。

3. 粉末特性球状粉末：

それが不可欠な理由：

AMとMIMの両方で、球状粒子は最高の流動性、最高の充填密度、および最も一貫した焼結挙動を提供します。これにより、より優れた寸法制御、より高い最終部品密度、および優れた機械的特性が得られます。

超微細粉末：定義：

通常、粒子サイズが10～15ミクロン未満の粉末を指します。

使用例： 主に、非常に高い詳細度、薄い壁、および金型から直接滑らかな表面仕上げを実現するために、特殊なMIM（特にMicro-MIM）で使用されます。

課題： 流動性が悪く、反応性が高く（発火性リスク）、取り扱いがより困難です。一般的に、一貫した層を形成するのに十分な流動性がないため、標準的なレーザー粉末床溶融3Dプリンティングには適していません。

概要と選択ガイド優れた耐食性を必要とする複雑なカスタム部品（例：カスタム化学ポンプインペラー）の場合：3Dプリンティング（L-PBF）には球状316L粉末を選択してください。

優れた耐食性を必要とする小型で複雑な部品を大量生産する場合（例：医療用レーザースカルペルハンドル）：金属射出成形（MIM）には球状316L粉末を選択してください。

• 中程度の腐食ニーズを持つ大量生産のコスト重視の部品（例：自動車燃料システムコネクタ）の場合：MIMには球状430L粉末を選択してください。
• コストが重要で塩化物が問題にならない試作品または機能部品の場合：3Dプリンティング（L-PBF）には球状304/L粉末を選択してください。
• 超微細な特徴を持つミニチュアコンポーネント（例：時計または医療機器用の小さな歯車）の場合：Micro-MIMには超微細球状粉末（任意のグレード）を選択してください。これは、ニッチで高精度のアプリケーションです。