本發(fā)明涉及金屬粉末、層疊造型物的制造方法以及層疊造型物(additively-manufacturedarticle)。
背景技術(shù)：
：日本特開2011-21218號(hào)公報(bào)中公開了以金屬粉末為對(duì)象的激光層疊造型裝置(所謂的“3D打印機(jī)”)。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：發(fā)明要解決的問題作為金屬制品的加工技術(shù)，以金屬粉末作為對(duì)象的層疊造型法備受矚目。該方法的優(yōu)點(diǎn)在于，使得切削加工中不可能的復(fù)雜形狀的創(chuàng)制變得可能。到目前為止，報(bào)告了使用了鐵系合金粉末、鋁合金粉末、鈦合金粉末等的層疊造型物的制作例。但是，現(xiàn)狀是，能夠使用的金屬種類受到限制，從而能夠適用的金屬制品也受到一定的限制。本發(fā)明的目的在于提供能夠兼顧機(jī)械強(qiáng)度和導(dǎo)電率的、由銅合金構(gòu)成的層疊造型用的金屬粉末、層疊造型物的制造方法以及層疊造型物?！?〕金屬粉末是層疊造型用的金屬粉末。該金屬粉末含有鉻和硅中的至少任一者0.10質(zhì)量％以上且1.00質(zhì)量％以下，該鉻和該硅的總量為1.00質(zhì)量％以下，余量為銅?！?〕根據(jù)上述〔1〕的金屬粉末，其含有鉻0.10質(zhì)量％以上且0.60質(zhì)量％以下，余量為銅?！?〕根據(jù)上述〔1〕的金屬粉末，其含有硅0.10質(zhì)量％以上且0.60質(zhì)量％以下，余量為銅?！?〕層疊造型物的制造方法包括：第一工序：形成包含上述〔1〕～〔3〕中的任一金屬粉末的粉末層；第二工序：在該粉末層中，通過使規(guī)定位置的該金屬粉末固化形成造型層。該制造方法中，依次重復(fù)第一工序和第二工序，層疊造型層，從而制造層疊造型物?！?〕根據(jù)上述〔4〕的層疊造型物的制造方法，其還包含對(duì)層疊造型物進(jìn)行熱處理的熱處理工序?！?〕層疊造型物是由上述〔1〕～〔3〕中的任一金屬粉末制造的層疊造型物，優(yōu)選在造型后被實(shí)施了熱處理?！?〕層疊造型物為由銅合金構(gòu)成的層疊造型物。銅合金含有鉻和硅中的至少任一者0.10質(zhì)量％以上且1.00質(zhì)量％以下，該鉻和該硅的總量為1.00質(zhì)量％以下，余量為銅。層疊造型物的銅合金的相對(duì)于理論密度的相對(duì)密度為96％以上且100％以下，導(dǎo)電率為26％IACS以上?！?〕上述〔7〕中，銅合金為含有鉻0.10質(zhì)量％以上且0.60質(zhì)量％以下、余量為銅的含鉻的銅合金。該情況下，層疊造型物的含鉻的銅合金的相對(duì)于理論密度的相對(duì)密度為96％以上且100％以下，導(dǎo)電率為30％IACS以上?！?〕上述〔7〕中，銅合金為含有硅0.10質(zhì)量％以上且0.60質(zhì)量％以下、余量為銅的含硅的銅合金。該情況下，層疊造型物的含硅的銅合金的相對(duì)于理論密度的相對(duì)密度為96％以上且100％以下，導(dǎo)電率為26％IACS以上。該發(fā)明的上述目的以及其他的目的、特征、局面和優(yōu)點(diǎn)可結(jié)合附圖而理解，有下屬與該發(fā)明相關(guān)的詳細(xì)說明可以清楚地理解。附圖說明圖1為表示本發(fā)明的實(shí)施方式的層疊造型物的制造方法的概略的流程圖。圖2是表示STL數(shù)據(jù)的一例的示意圖。圖3是表示切片數(shù)據(jù)的一例的示意圖。圖4是對(duì)層疊造型物的制造過程進(jìn)行圖解的第一示意圖。圖5是對(duì)層疊造型物的制造過程進(jìn)行圖解的第二示意圖。圖6是對(duì)層疊造型物的制造過程進(jìn)行圖解的第三示意圖。圖7是對(duì)層疊造型物的制造過程進(jìn)行圖解的第四示意圖。圖8是表示拉伸試驗(yàn)中使用的試驗(yàn)片的平面圖。具體實(shí)施方式以下，對(duì)于本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式(以下，標(biāo)記為“本實(shí)施方式”。)進(jìn)行說明，但本發(fā)明不受它們限定。首先，本發(fā)明人對(duì)于實(shí)現(xiàn)本實(shí)施方式的過程進(jìn)行說明。要求機(jī)械強(qiáng)度和導(dǎo)電率的機(jī)械部件大多使用銅。作為這樣的機(jī)械部件，可列舉出例如焊炬、配電設(shè)備的部件等。本發(fā)明人嘗試著通過對(duì)純銅的錠(ingot)進(jìn)行霧化加工而得到銅粉末，使用其制作層疊造型物。然而，該方法中沒有得到所希望的層疊造型物。具體而言，造型物具有很多孔隙，相對(duì)于原材料，密度大幅地降低。進(jìn)而，導(dǎo)電率也是相對(duì)于原材料大幅地降低?？梢哉J(rèn)為，如果密度降低，則機(jī)械強(qiáng)度也必然降低。本發(fā)明人等嘗試著變更各種條件而改善物理性質(zhì)。但是，只要使用純銅，則即便固定條件，加工物理性質(zhì)也不穩(wěn)定，從而不能兼顧機(jī)械強(qiáng)度和導(dǎo)電率。因此，本發(fā)明人對(duì)于銅合金進(jìn)行了研究。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，通過使用具有特定合金組成的銅合金粉末，層疊造型物能夠兼顧機(jī)械強(qiáng)度和導(dǎo)電率。此處，“能夠兼顧機(jī)械強(qiáng)度和導(dǎo)電率”是指層疊造型物滿足以下的(a)～(c)的所有條件。(a)拉伸強(qiáng)度大約為195MPa以上。即，拉伸強(qiáng)度為與無氧銅(UNS號(hào)：C10200)的錠大致同等以上。拉伸強(qiáng)度按照以下的步驟進(jìn)行測(cè)定。測(cè)定中，使用基于“JISB7721：拉伸試驗(yàn)機(jī)·壓縮試驗(yàn)機(jī)‐力測(cè)量系統(tǒng)的校正方法和驗(yàn)證方法”的等級(jí)1級(jí)以上的拉伸試驗(yàn)裝置。制造圖8所示的啞鈴狀試驗(yàn)片(20)。使用拉伸試驗(yàn)裝置以2mm/分鐘的速度將啞鈴狀試驗(yàn)片(20)拉伸至斷裂為止。此時(shí)，作為抓手裝置或夾具，使用適合于啞鈴狀試驗(yàn)片(20)的形狀的物質(zhì)。另外，調(diào)節(jié)對(duì)啞鈴狀試驗(yàn)片(20)的軸方向施加力。測(cè)定至斷裂為止出現(xiàn)的最大拉伸應(yīng)力。通過將最大拉伸應(yīng)力除以平行部(21)的截面積，計(jì)算出拉伸強(qiáng)度。平行部(21)的截面積為9.616mm2(＝π×3.5mm×3.5mm÷4)。需要說明的是，啞鈴狀試驗(yàn)片(20)的各部的尺寸如下。啞鈴狀試驗(yàn)片(20)的全長L0：36mm平行部(21)的長度L1：18±0.5mm平行部(21)的直徑D1：3.5±0.05mm肩部(23)的半徑R：10mm抓手部(22)的長度L2：4.0mm抓手部(22)的直徑D2：6.0mm。(b)相對(duì)于理論密度的相對(duì)密度為96％以上。此處，合金的理論密度表示具有與該合金相同組成的鑄造材料的密度。相對(duì)于理論密度的相對(duì)密度表示將層疊造型物的實(shí)測(cè)密度除以合金的理論密度得到的值的百分率。(c)以退火標(biāo)準(zhǔn)銅(InternationalAnnealedCopperStandard：IACS，國際退火銅標(biāo)準(zhǔn))的導(dǎo)電率定義為100％IACS時(shí)的、導(dǎo)電率為26％IACS以上。即，導(dǎo)電率為與黃銅(UNS號(hào)：C26000)的錠大概同等以上?！步饘俜勰潮緦?shí)施方式的金屬粉末為層疊造型用的金屬粉末。金屬粉末相當(dāng)于通常的二維打印機(jī)中的調(diào)色劑、墨。金屬粉末含有鉻(Cr)和硅(Si)中的至少任一者0.10質(zhì)量％以上且1.00質(zhì)量％以下，Cr和Si的總量為1.00質(zhì)量％以下，余量為銅(Cu)。金屬粉末中的Cu含量例如為98質(zhì)量％以上，也可以為98.5質(zhì)量％以上，還可以為99.0質(zhì)量％以上。金屬粉末中的Cu含量可以通過基于“JISH1051：銅和銅合金中的銅定量方法”的方法進(jìn)行測(cè)定。Cr含量可以通過基于“JISH1071：銅和銅合金中的鉻定量方法”的ICP發(fā)射光譜分析法進(jìn)行測(cè)定。Si含量可以通過根據(jù)“JISH1061：銅和銅合金中的硅定量方法”的ICP發(fā)射光譜分析法進(jìn)行測(cè)定。金屬粉末中，Cr和Si中的至少任一者的含量的上限可以為0.90質(zhì)量％，也可以為0.80質(zhì)量％，還可以為0.70質(zhì)量％，還可以為0.60質(zhì)量％。相同含量的下限可以為0.15質(zhì)量％，也可以為0.20質(zhì)量％。金屬粉末除了Cu、Cr、Si之外也可以含有雜質(zhì)元素。雜質(zhì)元素也可以為制造時(shí)有意添加的元素(添加元素)。即，本實(shí)施方式的金屬粉末中，余量也可以為Cu和添加元素。雜質(zhì)元素也可以為制造時(shí)不可避免混入的元素(不可避免的雜質(zhì))。即，本實(shí)施方式的金屬粉末中，余量也可以為Cu和不可避免的雜質(zhì)?；蛘撸嗔恳部梢詾镃u、添加元素和不可避免的雜質(zhì)。作為雜質(zhì)元素，可列舉出例如：氧(O)、磷(P)等。雜質(zhì)元素的含量例如小于0.10質(zhì)量％，也可以小于0.05質(zhì)量％。本實(shí)施方式的金屬粉末中包含例如以下所示的含鉻的銅合金粉末和含硅的銅合金粉末。(含鉻的銅合金粉末)含鉻的銅合金粉末含有Cr0.10質(zhì)量％以上且0.60質(zhì)量％以下，余量為Cu。如前所述，余量也可以為添加元素、不可避免的雜質(zhì)。利用具有所述化學(xué)組成的銅合金粉末，可以期待層疊造型物的特別是導(dǎo)電率的改善。含鉻的銅合金粉末中，Cr含量的下限為例如0.15質(zhì)量％，可以為0.20質(zhì)量％，也可以為0.25質(zhì)量％。Cr含量的上限可以為例如0.55質(zhì)量％，也可以為0.50質(zhì)量％。Cr含量可以為例如0.22質(zhì)量％以上且0.51質(zhì)量％以下。這些范圍中，機(jī)械強(qiáng)度與導(dǎo)電率的平衡變得良好。(含硅的銅合金粉末)含硅的銅合金粉末含有Si0.10質(zhì)量％以上且0.60質(zhì)量％以下，余量為Cu。如前所述，余量也可以為添加元素、不可避免的雜質(zhì)。利用具有所述化學(xué)組成的銅合金粉末，可以期待層疊造型物的特別是機(jī)械強(qiáng)度的改善。含硅的銅合金粉末中，Si含量的下限例如為0.15質(zhì)量％，也可以為0.20質(zhì)量％，還可以為0.25質(zhì)量％。Si含量的上限可以為例如0.55質(zhì)量％，也可以為0.50質(zhì)量％。Si含量為例如0.21質(zhì)量％以上且0.55質(zhì)量％以下。這些范圍中，機(jī)械強(qiáng)度與導(dǎo)電率的平衡變得良好。(粒度分布)金屬粉末的粒度分布可以根據(jù)粉末制造條件、分級(jí)、篩分等適宜調(diào)節(jié)。金屬粉末的平均粒徑可以結(jié)合制造層疊造型物時(shí)的層疊節(jié)距而調(diào)節(jié)。金屬粉末的平均粒徑例如為100～200μm左右，可以為50～100μm左右，也可以為5～50μm左右。此處，本說明書中的平均粒徑是指利用激光衍射·散射法測(cè)定的粒度分布中累積值50％的粒徑(所謂的“d50”)。金屬粉末中，對(duì)于顆粒形狀沒有特別地限定。顆粒形狀為例如大致球狀，也可以為不規(guī)則形狀。(金屬粉末的制造方法)本實(shí)施方式的金屬粉末可以通過例如氣體霧化法或水霧化法來制造。即，一邊由澆注盤的底部使熔融狀態(tài)的合金成分落下一邊使之與高壓氣體或高壓水接觸，使合金成分驟冷凝固，由此使合金成分粉末化。其他地，也可以例如通過等離子體霧化法、離心力霧化法等制造金屬粉末。通過使用由這些制造方法得到的金屬粉末，有能夠得到致密的層疊造型物的傾向?！矊盈B造型物的制造方法〕接著，對(duì)于使用了上述金屬粉末的層疊造型物的制造方法進(jìn)行說明。此處，作為使金屬粉末固化的手段，對(duì)于粉末床融化法(powderbedfusionmethod)中使用激光的方式進(jìn)行了說明。但是該手段只要能夠進(jìn)行金屬粉末的固化，則不限定于激光。該手段可以為例如電子束、等離子體等。本實(shí)施方式中，也可以利用粉末床融化法以外的積層制造法(AdditiveManufacturing：AM)。例如，本實(shí)施方式中，也可以利用定向能量沉積法(directedenergydepositionmethod)。進(jìn)而，本實(shí)施方式中，也可以在造型中實(shí)施切削加工。圖1為表示本實(shí)施方式的層疊造型物的制造方法的概略的流程圖。該制造方法具備數(shù)據(jù)處理工序(S10)和造型工序(S20)。該制造方法也可以在造型工序(S20)之后還具備熱處理工序(S30)。造型工序(S20)包括第一工序(S21)和第二工序(S22)。該制造方法中，通過依次重復(fù)第一工序(S21)和第二工序(S22)來制造層疊造型物。以下，參照?qǐng)D1～圖7并且對(duì)該制造方法進(jìn)行說明。1.數(shù)據(jù)處理工序(S10)首先，利用3D-CAD等創(chuàng)建三維形狀數(shù)據(jù)。三維形狀數(shù)據(jù)被轉(zhuǎn)換為STL數(shù)據(jù)。圖2是表示STL數(shù)據(jù)的一例的示意圖。在STL數(shù)據(jù)10d中，例如利用有限元法進(jìn)行元素分割(網(wǎng)格化)。由STL數(shù)據(jù)制成切片數(shù)據(jù)。圖3是表示切片數(shù)據(jù)的一例的示意圖。STL數(shù)據(jù)被分割為第一造型層p1～第n造型層pn的n層。切片厚度d例如為10μm～150μm左右。2.造型工序(S20)接著，基于切片數(shù)據(jù)造型層疊造型物。圖4是對(duì)層疊造型物的制造過程進(jìn)行圖解的第1示意圖。圖4所示的激光層疊造型裝置(100)具備：活塞(101)、被活塞(101)支承的平臺(tái)(102)和激光輸出部(103)。為了抑制造型物的氧化，之后的工序在例如非活性氣體氣氛下進(jìn)行。非活性氣體可以為例如氬氣(Ar)、氮?dú)?N2)、氦氣(He)等?；蛘?，也可以代替非活性氣體使用例如氫(H2)等還原性氣體。進(jìn)而，也可以使用真空泵等制成減壓氣氛?；钊?101)以能夠使平臺(tái)(102)升降的方式構(gòu)成。平臺(tái)(102)上造型有層疊造型物。2-1.第一工序(S21)第一工序(S21)中，形成包含金屬粉末的粉末層?；谇衅瑪?shù)據(jù)，活塞(101)使平臺(tái)(102)只降低1層。平臺(tái)(102)上被鋪上1層金屬粉末。由此，形成了包含金屬粉末的第一粉末層(1)。第一粉末層(1)的表面被沒有圖示的刮片(squeezingblade)等平滑化。粉末層也可以包含多種金屬粉末。例如,粉末層也可以包含前述的含鉻的銅合金粉末和含硅的銅合金粉末兩者。除了金屬粉末之外，粉末層也可以包含激光吸收劑(例如樹脂粉末)等。粉末層也可以實(shí)質(zhì)上僅由金屬粉末形成。2-2.第二工序(S22)圖5是對(duì)層疊造型物的制造過程進(jìn)行圖解的第二示意圖。第二工序(S22)中，形成為層疊造型物的一部分的造型層。激光輸出部(103)根據(jù)切片數(shù)據(jù)對(duì)第一粉末層(1)的規(guī)定位置照射激光。也可以先于激光的照射,預(yù)先對(duì)粉末層進(jìn)行加熱。受到激光照射的金屬粉末經(jīng)過熔融、燒結(jié)而固化。這樣，通過使第一粉末層(1)中規(guī)定位置的金屬粉末固化而形成第一造型層p1。作為本實(shí)施方式的激光輸出部，可以采用通用的激光裝置。作為激光的光源，可以使用例如光纖激光、YAG激光、CO2激光、半導(dǎo)體激光等。激光的功率可以為例如100～1000W左右，也可以為200～500W左右。激光的掃描速度也可以在例如100～1000mm/s的范圍內(nèi)調(diào)節(jié)。另外，激光的能量密度也可以在例如100～1000J/mm3的范圍內(nèi)調(diào)節(jié)。此處，激光的能量密度通過下式(I)算出的值表示：E＝P÷(v×s×d)···(I)式(I)中，分別地，E表示激光的能量密度[單位：J/mm3]；P表示激光的功率[單位：W]；v表示掃描速度[單位：mm/s]；s表示掃描寬度[單位：mm]；d表示切片厚度[單位：mm]。圖6是對(duì)層疊造型物的制造過程進(jìn)行圖解的第三示意圖。如圖6所示，形成了第一造型層p1之后，活塞(101)使平臺(tái)(102)進(jìn)一步降低1層。之后，與上述同樣地，形成了第二粉末層(2)，基于切片數(shù)據(jù)形成了第二造型層p2。之后，重復(fù)第一工序(S21)和第二工序(S22)。圖7是對(duì)層疊造型物的制造過程進(jìn)行圖解的第四示意圖。如圖7所示，最后形成了第n造型層pn，從而完成層疊造型物(10)。3.第三工序(S30)之后，優(yōu)選對(duì)層疊造型物進(jìn)行熱處理。即，層疊造型物優(yōu)選在造型后被實(shí)施熱處理。通過熱處理，可以期待層疊造型物的機(jī)械性質(zhì)和導(dǎo)電率的改善。熱處理時(shí)的氣氛也可以為例如氮?dú)?、空氣、氬氣、氫、真空等氣氛。熱處理溫度例如可以?00℃以上且400℃以下。熱處理時(shí)間可以為例如2小時(shí)以上且4小時(shí)以下?！矊盈B造型物〕接著，對(duì)于通過上述的制造方法得到的層疊造型物進(jìn)行說明。層疊造型物可以具有切削加工中不能實(shí)現(xiàn)的復(fù)雜的形狀。進(jìn)而，本實(shí)施方式的層疊造型物可以兼顧機(jī)械強(qiáng)度和導(dǎo)電率。本實(shí)施方式的層疊造型物作為一例可以適用于等離子體炬。作為原料使用本實(shí)施方式的金屬粉末的情況下，層疊造型物可以具有以下的構(gòu)成。即，本實(shí)施方式的層疊造型物是由特定的銅合金構(gòu)成的層疊造型物。該銅合金含有Cr和Si中的至少任一者0.10質(zhì)量％以上且1.00質(zhì)量％以下，Cr和Si的總量為1.00質(zhì)量％以下，余量為Cu。與金屬粉末同樣地，余量也可以為添加元素、不可避免的雜質(zhì)。該層疊造型物的相對(duì)于理論密度的相對(duì)密度為96％以上且100％以下，并且導(dǎo)電率為26％IACS以上。銅合金中，Cr和Si至少任一者的含量的上限可以為0.90質(zhì)量％，也可以為0.80質(zhì)量％，還可以為0.70質(zhì)量％，也可以為0.60質(zhì)量％。相同含量的下限為0.15質(zhì)量％，也可以為0.20質(zhì)量％。層疊造型物的密度可以通過例如阿基米德法來測(cè)定。利用阿基米德法進(jìn)行的密度測(cè)定可以根據(jù)“JISZ2501：燒結(jié)金屬材料‐密度、含油率和開放孔隙率試驗(yàn)方法”進(jìn)行。作為液體也可以使用水。相對(duì)于理論密度的相對(duì)密度如果為96％以上，則可以期待能夠適用于實(shí)用的機(jī)械強(qiáng)度。相對(duì)密度越高越優(yōu)選。層疊造型物的相對(duì)密度為96.5％以上，可以為97.0％以上，可以為97.5％以上，可以為98.0％以上，可以為98.5％以上，也可以為99.0％以上。導(dǎo)電率可以利用市售的渦流式導(dǎo)電率計(jì)進(jìn)行測(cè)定。導(dǎo)電率也是越高越優(yōu)選。層疊造型物的導(dǎo)電率可以為30％IACS以上，可以為40％IACS以上，可以為50％IACS以上，也可以為60％IACS以上。導(dǎo)電率的上限例如為100％IACS。(由含鉻的銅合金構(gòu)成的層疊造型物)作為原料，使用本實(shí)施方式的含鉻的銅合金粉末的情況下，層疊造型物可以具備以下的構(gòu)成。即，層疊造型物為由特定的含鉻的銅合金構(gòu)成的層疊造型物。該含鉻的銅合金含有Cr0.10質(zhì)量％以上且0.60質(zhì)量％以下，余量為Cu。與金屬粉末同樣地，余量也可以為添加元素、不可避免的雜質(zhì)。該層疊造型物中，含鉻的銅合金的相對(duì)于理論密度的相對(duì)密度為96％以上且100％以下，并且導(dǎo)電率為30％IACS以上。該層疊造型物中，例如Cr含量為0.10質(zhì)量％以上且0.30質(zhì)量％以下的情況下，可以期待兼顧98.0％以上的相對(duì)密度和60％IACS以上的導(dǎo)電率。(由含硅的銅合金構(gòu)成的層疊造型物)作為原料使用本實(shí)施方式的含硅的銅合金粉末的情況下，層疊造型物可以具備以下的構(gòu)成。即，層疊造型物為由特定的含硅的銅合金構(gòu)成的層疊造型物。該含硅的銅合金含有Si0.10質(zhì)量％以上且0.60質(zhì)量％以下，余量為Cu。與金屬粉末同樣地，余量也可以為添加元素、不可避免的雜質(zhì)。該層疊造型物中，含硅的銅合金的相對(duì)于理論密度的相對(duì)密度為96％以上且100％以下，并且導(dǎo)電率為26％IACS以上。該層疊造型物中，例如Si含量為0.10質(zhì)量％以上且0.30質(zhì)量％以下的情況下，可以期待兼顧98.5％以上的相對(duì)密度和45％IACS以上的導(dǎo)電率。實(shí)施例以下，使用實(shí)施例對(duì)本實(shí)施方式進(jìn)行說明，但本實(shí)施方式不限定于這些實(shí)施例。1.金屬粉末的準(zhǔn)備準(zhǔn)備具有表1所示的化學(xué)成分的金屬粉末A1、A2、A3、B1、B2、X和Y。[表1]表1金屬粉末一覽化學(xué)成分d50(μm)A1Cr(0.22質(zhì)量％)；0(0.09質(zhì)量％)；Cu(余量)25.0A2Cr(0.51質(zhì)量％)；0(0.04質(zhì)量％)；Cu(余量)25.0A3Cr(0.94質(zhì)量％)；0(0.05質(zhì)量％)；Cu(余量)20.7B1Si(0.21質(zhì)量％)；0(0.01質(zhì)量％)；P(0.01質(zhì)量％)；Cu(余量)26.0B2Si(0.55質(zhì)量％)；0(0.03質(zhì)量％)；P(小于0.01質(zhì)量％)；Cu(余量)27.7XCu(99.99質(zhì)量％以上)21.3YNi(2.52質(zhì)量％)；Si(0.71質(zhì)量％)；Cr(0.31質(zhì)量％)；Cu(余量)20.0這些金屬粉末通過規(guī)定的霧化法制造。金屬粉末A1、A2、A3、B1和B2相當(dāng)于實(shí)施例。金屬粉末X以市售純銅的錠作為原料。金屬粉末Y以市售銅合金(制品名“AMPCO940”)的錠作為原料。金屬粉末X和Y相當(dāng)于比較例。2.激光層疊造型裝置準(zhǔn)備以下結(jié)構(gòu)的激光層疊造型裝置激光：光纖激光器、最大功率400W光斑直徑：0.05～0.20mm掃描速度：～7000mm/s層疊節(jié)距：0.02～0.08mm造型尺寸：250mm×250mm×280mm。3.層疊造型物的制造使用上述的裝置制造圓柱狀的層疊造型物(直徑14mm×高度15mm)。3-1.市售純銅粉末沿著圖1所示的流程，依次重復(fù)進(jìn)行：第一工序(S21)：形成包含金屬粉末的粉末層；以及第二工序(S22)：對(duì)粉末層的規(guī)定位置照射激光而使金屬粉末固化，由此形成造型層，從而制造No.X-1～40的層疊造型物。將各層疊造型物的制造條件示于表2和表3。按照前述的方法，對(duì)各層疊造型物的相對(duì)密度和導(dǎo)電率進(jìn)行測(cè)定。將結(jié)果示于表2和表3。[表2]表2市售純銅[表3]表3市售純銅由表2和表3可知，使用了純銅粉末(金屬粉末X)的層疊造型物，即便固定條件，加工物理性質(zhì)的離散度也非常大。表2中的“不能測(cè)定”表示由于孔隙過多而不能用阿基米德法測(cè)定可靠性高的密度?？梢哉J(rèn)為，純銅的錠的導(dǎo)電率為100％IACS左右。使用了純銅的層疊造型物，與錠相比較，導(dǎo)電率大幅地降低。由這些結(jié)果可以說，使用純銅粉末的情況下難以制造實(shí)用的機(jī)械部件。3-2.市售銅合金粉末按照表4所示的各條件，與上述同樣地，制造Y-1～7的層疊造型物。將各層疊造型物的制造條件示于表4。按照前述的方法，對(duì)各層疊造型物的相對(duì)密度和導(dǎo)電率進(jìn)行測(cè)定。將結(jié)果示于表4。[表4]表4市售銅合金使用了市售銅合金粉末(金屬粉末Y)的層疊造型物與純銅相比較，能夠?qū)崿F(xiàn)高的密度。但是，導(dǎo)電率與原材料(45.5％IACS左右)相比，大幅地降低。3-3.含鉻的銅合金粉末3-3-1.Cr＝0.22質(zhì)量％按照表5所示的各條件，與上述同樣地，制造No.A1-1～11的層疊造型物。進(jìn)而，此處，在造型形成層疊造型物之后，實(shí)施熱處理工序(S30)。熱處理?xiàng)l件設(shè)為氮?dú)鈿夥障隆?00℃×3小時(shí)(以下的熱處理也是同樣的)。對(duì)各層疊造型物的物理性質(zhì)進(jìn)行評(píng)價(jià)。將評(píng)價(jià)結(jié)果示于表5。按照No.A1-12～14所示的條件另外制造圖8所示的啞鈴狀試驗(yàn)片(20)，用該試驗(yàn)片測(cè)定拉伸強(qiáng)度(以下的拉伸強(qiáng)度也是同樣的)。[表5]表5含鉻的銅合金(Cr＝0.22質(zhì)量％)如表5所示，使用了含有鉻0.22質(zhì)量％的銅合金粉末(金屬粉末A1)的層疊造型物與前述的純銅相比較，能夠抑制加工物理性質(zhì)的離散度。這些層疊造型物能夠兼顧實(shí)用的機(jī)械強(qiáng)度和導(dǎo)電率。另外，該組成能夠在熱處理后實(shí)現(xiàn)60％IACS以上的高的導(dǎo)電率。3-3-2.Cr＝0.51質(zhì)量％按照表6所示的各條件，與上述同樣地，制造No.A2-1～12的層疊造型物。對(duì)各層疊造型物的物理性質(zhì)進(jìn)行評(píng)價(jià)。將評(píng)價(jià)結(jié)果示于表6。[表6]表6含鉻的銅合金(Cr＝0.51質(zhì)量％)如表6所示，使用了含有鉻0.51質(zhì)量％的銅合金粉末(金屬粉末A2)的層疊造型物與前述的純銅相比較，能夠抑制最終物理性質(zhì)的離散度。這些層疊造型物能夠兼顧相對(duì)密度大于99％的致密性和大于35％IACS的導(dǎo)電率。拉伸強(qiáng)度也是良好的。3-3-3.Cr＝0.94質(zhì)量％按照表7所示的各條件，與上述同樣地，制造No.A3-1～7的層疊造型物。對(duì)各層疊造型物的物理性質(zhì)進(jìn)行評(píng)價(jià)。將評(píng)價(jià)結(jié)果示于表7。[表7]表7含鉻的銅合金(Cr＝0.94質(zhì)量％)如表7所示，使用了含有鉻0.94質(zhì)量％的銅合金粉末(金屬粉末A3)的層疊造型物與前述的純銅相比較，能夠抑制加工物理性質(zhì)的離散度。這些層疊造型物能夠兼顧實(shí)用的機(jī)械強(qiáng)度和導(dǎo)電率。另外，該組成能夠?qū)崿F(xiàn)相對(duì)密度超過99％的致密性。拉伸強(qiáng)度也是良好的。3-4.含硅的銅合金粉末3-4-1.Si＝0.21質(zhì)量％按照表8所示的各條件，與上述同樣地，制造No.B1-1～11的層疊造型物。對(duì)各層疊造型物的物理性質(zhì)進(jìn)行評(píng)價(jià)。將評(píng)價(jià)結(jié)果示于表8。[表8]表8含硅的銅合金(Si＝0.21質(zhì)量％)如表8所示，使用了含有硅0.21質(zhì)量％的銅合金粉末(金屬粉末B1)的層疊造型物與前述純銅相比較，能夠抑制加工物理性質(zhì)的離散度。這些層疊造型物能夠兼顧實(shí)用的機(jī)械強(qiáng)度和導(dǎo)電率。另外，該組成能夠?qū)崿F(xiàn)45％IACS以上高的導(dǎo)電率。3-4-2.Si＝0.55質(zhì)量％按照表9所示的各條件，與上述同樣地，制造No.B2-1～8的層疊造型物。對(duì)各層疊造型物的物理性質(zhì)進(jìn)行評(píng)價(jià)。將評(píng)價(jià)結(jié)果示于表9。[表9]表9含硅的銅合金(Si＝0.55質(zhì)量％)如表9所示，使用了含有硅0.55質(zhì)量％的銅合金粉末(金屬粉末B2)的層疊造型物與前述純銅相比較，能夠抑制加工物理性質(zhì)的離散度。這些層疊造型物能夠兼顧實(shí)用的機(jī)械強(qiáng)度和導(dǎo)電率。另外，該組成能夠?qū)崿F(xiàn)相對(duì)密度超過99％的致密性。對(duì)于本發(fā)明的實(shí)施方式進(jìn)行了說明，但可以認(rèn)為此次公開的實(shí)施方式的所有的點(diǎn)并非是限制的。本發(fā)明的范圍通過權(quán)利要求書例示，意圖包含與權(quán)利要求均等的意味以及范圍內(nèi)的所有變更。當(dāng)前第1頁1 2 3