代表的な5つの積層造形(3Dプリント)プロセスを解説
積層造形の革新性
積層造形(通称3Dプリント)は、企業のカスタム部品製造に革命をもたらしました。材料を層ごとに積み重ねることで、従来の切削(除去加工)では不可能、またはコストが見合わない複雑形状を創出できます。ここでは最も広く採用されている5つの積層技術を取り上げ、それぞれの仕組みと得意分野を解説します。
1. 光造形(バットフォトポリマー化)
光感性レジンを槽に満たし、レーザーや投影光源で層ごとに選択硬化させます。高解像度と滑らかな表面仕上げが特徴で、詳細な試作、歯科模型、ジュエリーに最適です。
2. マテリアルジェッティング
インクジェットやポリジェットとも呼ばれ、液体光重合体の微細な液滴をビルドプレートに堆積させます。各液滴は即座にUV光で硬化し、高精度な部品を高速で製造可能。優れた寸法安定性を備え、短納期試作やマルチマテリアル造形に人気です。
3. バインダージェッティング
マテリアルジェッティングに似ますが、液体バインダーで金属・セラミック・砂などの粉末材料を接着・固化させます。層ごとにバインダーを噴霧し、粉末粒子を結合。レーザー系プロセスより低コストで、フルサイズ金属部品や複雑セラミック部品の製造に優れます。
4. 粉末床溶融結合(PBF)
選択的レーザー溶融(SLM)や選択的レーザー焼結(SLS)とも呼ばれ、高エネルギーレーザーで粉末材料を溶融・焼結します。レーザーが各層を走査し、粉末を緻密で完全に融合した部品へと変えます。機能的金属部品、高強度ポリマー、複雑なラティス構造に広く採用されています。
5. シートラミネーション
紙、段ボール、金属箔などのシート材を接着剤や熱で層ごとに接合し、ローラーシステムで供給・積層。カッティングやエンボスヘッドで所望形状に成形します。コスト効率が良く高速で、大規模または少量生産に適しています。
モンローの積層造形能力をご覧ください
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