高強度鋼部品におけるDMLSと鍛造の比較

高性能鋼製コンポーネント 市場はかつてない分岐点に立たされている 製造業 。伝統的な鍛造が実証済みの信頼性を提供する一方で、DMLSの採用はそのデザインの自由度から年間19%の成長を遂げている。

方法論

1.試験用サンプル

・設計：標準化された試験用インゴットおよび実際の生産部品：

サスペンションヨーク（780g）

タービンリンケージ（620g）

・材料：AISI 4340鋼、42〜44 HRCに熱処理

2.生産システム

・DMLS：EOS M 300-4（400Wレーザー、30μm層厚）

• 鍛造：誘導加熱を備えた1500トン油圧プレス

3.評価指標

• 引張／疲労試験（ASTM E8／E466に準拠）

• 顕微組織分析（SEM／EDS）

• 製造コスト内訳（機械作業時間、材料、仕上げ工程）

議論

1.DMLSが適しているケース

• プロトタイプ製作：鍛造プロトタイプの8週間に対し5日間のリードタイム

• 複雑な形状：内部チャネルやトポロジー最適化設計

• 小ロット生産：中型部品で<200個

2.鍛造の利点

・高生産量：年間300個以上

・重要な安全部品：ステアリング／サスペンション部品

・材料効率：95％の利用率（DMLSの60〜70％と比較）

まとめ

高張力鋼部品の場合：

・DMLS：複雑で生産量が少なく、迅速な改良が必要な部品に最適

・鍛造：高生産量と最大の強度に最適

新興のハイブリッド方式（DMLSによるニアネット形状＋鍛造仕上げ）はさらなる検討が必要。