3D プリントは現在、自動車、不動産、歯科、宝石など、ほぼすべての業界で使用されています。ただし、3D プリントの品質は、使用する印刷技術によって影響を受ける可能性があります。
3D プリントされたオブジェクトを作成するために使用できる 3D プリント テクノロジーは多数あります。一般的な印刷の種類には、選択的レーザー焼結法と熱溶解積層法があります。確認する Blender で 3D 印刷可能なモデルを作成する方法.
この記事では、3D プリント技術の種類について説明します。
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1. 光造形(SLA)
ステレオリソグラフィー（SLA）は、最も古い 3D 印刷技術の 1 つであり、現在でも使用されています。この技術は光重合を利用して水を注入し、3D オブジェクトを作成します。
SLA では、フォトポリマー樹脂を光 (通常は UV 光) にさらすことによってオブジェクトが作成されます。このプロセスには、液体フォトポリマーのリザーバー (容器) にレーザー ビームを照射し、それを選択的に硬化し、一度に 1 つの層を構築することが含まれます。
レーザービームは次の方向に向けられます。層が完成すると、デバイス プラットフォームは 1 層の厚さに等しい距離 (Z 軸上) まで下降します。この設定は、オブジェクト全体が作成され、プラットフォームを容器から持ち上げて取り外せるようになるまで続けられます。
SLA プロセスの性質上、モデル内の突出部分をサポートする構造が必要となり、これらの構造は手動で削除する必要があります。処理手順に関しては、SLA 印刷された 3D オブジェクトの多くは、クリーニングと処理が必要です。硬化では、樹脂をより硬くするために、炉のような機械で部品を強い光に当てます。
この技術を使用して印刷された部品は、サポート構造が含まれているものの、通常は寸法が正確で、表面は滑らかに仕上げられています。 SLA は、航空宇宙、自動車、医療業界などで使用されています。
2. 選択的レーザー焼結 (SLS)
選択的レーザー焼結法 (SLS) は、粉末床融合プロセスに基づく別のタイプの 3D 印刷技術です。このテクノロジーは主に工業用であり、幅広い商業産業における製品開発やラピッドプロトタイピングなどの複雑なエンジニアリングに最適です。 SLS で使用される材料は、ナイロン、ガラス、セラミックからアルミニウム、銀、さらにはスチールまで多岐にわたります。
焼結は、材料を加熱して固体の塊を作成するプロセスですが、溶融点までは加熱しません。熱源は、粉砕された熱可塑性プラスチックを焼結して機能部品を形成するために使用される強力なレーザーです。ナイロンは SLS で一般的に使用される素材です。
欠点としては、レーザー焼結には高温が必要なため、冷却時間が長くなる可能性があることです。さらに、気孔率はこのプロセスの歴史的な問題であり、高密度部品に向けて大幅な改善が行われてきましたが、一部の用途では機械的特性を改善するために依然として別の材料を堆積する必要があります。
SLS と SLA は両方とも粉末床溶融プロセスに基づいており、同様の動作モードを備えています。ただし、SLA とは異なり、SLS は、ピースが摩耗不可能な粉末で囲まれているため、サポート構造を必要としません。また、SLA 部品は一般に SLA よりも剛性が高く、表面仕上げは SLA よりも粗くなっています。確認する 500ドル未満で初心者に最適なXNUMXDプリンター.
3. 溶融堆積モデリング (FDM)
FDM は、Fused Filament Fabrication (FFF) とも呼ばれ、熱可塑性材料の描画プロセスを使用する一般的な 3D 印刷技術です。この技術は、熱可塑性部品やプロトタイプを製造するための最も費用対効果の高い方法の 1 つです。
FDM プリンタは、加熱された可動ノズルを介して溶融した熱可塑性プラスチックの層をビルド プラットフォーム上に配置し、そこで冷えて硬化することでオブジェクトを作成します。通常は機能しますが、完成したブロックの表面仕上げは粗くなる傾向があり、追加の硬化と仕上げが必要です。
FDM は、家庭用プリンタ モデルで最も広く使用されているテクノロジの 1 つです。たとえば、FDM プリンタを使用して、家庭で卓上ミニチュアを印刷できます。
FDM は、生産グレードの熱可塑性プラスチックを使用して、優れた熱特性、化学特性、機械特性を持つ部品を印刷する数少ない 3D 印刷技術の 1 つです。使用される熱可塑性フィラメントには、ポリエチレンテレフタレート (PET)、ポリ乳酸 (PLA)、アクリロニトリルブタジエンスチレン (ABS) などがあります。 FDM の一般的な用途としては、建物の 3D プリントや菓子作りなどがあります。
4. バインダージェッティング (MBJ)
https://youtu.be/NV9cVofqQ38
バインダー ジェッティング (MBJ) は、バインダー ジェッティング プロセスを使用して金属オブジェクトを製造する 3D 印刷技術です。 BJ オブジェクトは、粉末材料の層の上に結合剤を選択的に堆積させることによって形成されます。
MBJ では、結合剤がプリントヘッドによって金属粉体層上に堆積され、複雑な形状の物体が生成されます。結合剤は、層内および層間で金属粉末を「接着」します。
オブジェクトを作成するには、目的のオブジェクトが完成するまでレイヤーを重ねていきます。完成したら、機能的な金属オブジェクトを製造するために、焼結などの後処理技術を実行する必要があります。
接着剤で効果的に接着されていれば、この技術はさまざまな材料 (砂化合物、セラミック粉末、アクリル) にも使用できます。バインダー ジェッティングを使用すると、バインダーにカラー顔料を追加してフルカラーの印刷パーツを作成することもできます。
バインダー ジェッティングは迅速なプロセスです。しかし、それらは必ずしも構造部品には適さない、ざらざらした表面を持つ部品を作成します。このため、この技術は 3D 金属プリントや機能的な金属部品の低コストのバッチ生産に最適です。確認する Mixamo を使用してカスタム 3D モデルをアニメーション化する方法.
5. デジタル ライト プロセッシング (DLP)
デジタル ライト プロセッシング (DLP) は、ウォーター ジェット重合技術です。 3D 印刷技術はポリマーを使用しており、SLA と非常によく似ています。どちらの技術も、光を使って槽内の液体樹脂を選択的に硬化させ、層ごとに部品を形成します。
パーツを印刷したら、強度を高めるために余分な樹脂を取り除き、光源にさらす必要があります。 SLA と同様に、DLP を使用すると、高レベルの寸法精度で部品を作成できます。
2 つのテクノロジーには、サポート構造と後処理に関する同様の要件もあります。それらの主な違いは光源です。 DLP では、アークランプなどのより伝統的な光源が使用されます。
DLP は少量の樹脂を使用して精密な部品を製造することもできるため、材料費と運用コストを節約できます。しかし、3D プリントが失敗することもあります。良いニュースは、失敗した 3D プリントをいつでもリサイクルできることです。
6. 直接金属レーザー焼結 (DMLS) および選択的レーザー溶解 (SLM)
DMLS テクノロジと SLM テクノロジはどちらも、部品の作成にプラスチックの代わりに金属粉末を使用することを除いて、SLS と似ています。このプロセスでは、レーザーを使用して金属粉末粒子を溶かし、層ごとに融合させます。使用される代表的な材料には、銅、チタン合金、アルミニウム合金などがあります。
SLS とは異なり、DMLS と SLM はプロセス中に高温が必要となるため、両方ともサポート構造を必要とします。後処理で支持構造を削除できます。
さらに、SLM および DMLS の完成品は、表面仕上げが優れており、強度が高くなる傾向があります。 1 つの注目すべき違いは、DMLS は金属粒子を融点まで加熱するだけであるのに対し、SLM は金属粒子を完全に溶かすことです。もう 1 つの違いは、DMLS が金属合金部品を加工できるのに対し、SLM はチタンなどの単一元素部品を製造できることです。確認する Ender 3 Pro レビュー: 手頃な価格の最高の XNUMXD プリンターですか?
あなたのプロジェクトに最適な 3D プリント技術は何ですか?
3D プリント技術を選択する際には、必要な材料、最終製品の視覚的または物理的特性、機能性など、考慮すべき要素が多数あります。
それぞれの 3D プリント技術には長所と短所があり、特定のプロジェクトに適しています。
最も一般的な 3D 印刷技術は、ステレオリソグラフィー (SLA)、選択的レーザー焼結 (SLS)、熱溶解積層法 (FDM) です。この記事では、利用可能なさまざまな種類の 3D 印刷テクノロジについて説明し、要件に最適なテクノロジを選択できるようにします。閲覧できるようになりました 3D プリンターの仕組みとその最も重要な機能の説明.
