3D プリンターの種類 [3D プリントの説明]
何を印刷しますか?あなたのニーズを満たす最も安価で効果的な 3D プリンターはどれですか?ほとんどの人は、世の中に 3D プリントの種類がいくつあるのか疑問に思うことがよくあります。
他の人は、なぜ複数の種類の 3D プリンターがあるのか疑問に思っています。最近、家を 3D プリントできることをご存知ですか?そうですね、特定の 3D プリントでは、使用する 3D プリンターの種類を決定する必要があります。
さまざまなユーザーのニーズを満たすために、さまざまな種類の 3D プリンターが用意されています。 3D 印刷のニーズに応じて、次の 3D 印刷技術を備えた任意の 3D プリンターを使用できます:溶融堆積モデリング、ステレオリソグラフィー (SLA)、デジタル光処理、選択的レーザー焼結、選択的レーザー溶融、積層造形物製造、またはデジタル ビーム溶融.
3D プリンターの種類とそれぞれの使用方法に関するこの包括的なガイドをお読みください。
なぜ多くの種類の 3D プリンターがあるのですか?
それぞれの 3D プリント方法に飛び込む前に、まずこれらの異なるタイプがある理由を理解しましょう。それぞれの方法は、異なる 3D デザインを作成するのに有益であることに注意してください。
印刷の速度は、3D 印刷技術を使用することの最も驚くべき利点の 1 つです。従来の製造プロセスを使用する人々は、単純なオブジェクトを作成するのに時間がかかることがよくあります。これは主に、オブジェクトの出荷コンポーネントの組み立てに時間がかかるためです。
これらの人々がアディティブ マニュファクチャリング プロセスに目を向ければ、同じオブジェクトを数時間で生産できます。さまざまなタイプの 3D プリンターには、手持ちの CAD ファイルを目的のオブジェクトにすばやく変換する機能があります。
これらの生産速度により、製造業者は価値のある製品を迅速に生産することで、より多くの利益を上げることができます。
経済によって基準が設定されているため、メーカーは厳しい基準に従って製品を生産することを余儀なくされています。たとえば、ティーカップを作るときは、いくつかの寸法に従います。ほとんどの人が慣れているサイズではないティーカップを製造すると、それほど売れない可能性があります.
同様に、独自のサイズのティーカップが必要な場合は、数か月または数年かけて探します。 3D プリント技術は、選択したサイズ、形状、およびデザインでティーカップやその他のオブジェクトをカスタマイズするのに役立ちます。必要なのは、選択した仕様でデジタル デザインを作成することだけです。
プリンターのコストは、さまざまな種類の 3D プリンターを使用するもう 1 つの重要な理由です。各プリンターの購入価格は、その種類とモデルによって異なります。 3D プリント技術に投資すれば、射出成形機やカワウソ機で苦労する必要はなくなります。デスクトップ プリンターを便利に使用して、必要なすべての 3D モデルを作成できます。
高品質の印刷材料を使用する場合、3D 印刷の品質は最高です。珍しいオブジェクトを作成すると、これらのデバイスの多様な機能を楽しむことができます。
3D プリントは簡単です: 大人も子供も、あらゆる種類の 3D プリンターを快適に操作できます。使用するデジタル 3D モデルを作成したら、あとは 3D プリンターを設定し、印刷を開始するようにコマンドを送信するだけです。
10 種類の 3D プリント技術
ここでは、10 種類の 3D プリンターについて詳しく説明します。
- 溶融堆積モデリング (FDM)
- ステレオリソグラフィー (SLA)
- デジタル ライト プロセッシング (DLP)
- 選択的レーザー焼結 (SLS)
- 選択的レーザー溶融 (SLM)
- マテリアル ジェッティング (MJ)
- 積層造形物製造 (LOM)
- バインダージェッティング (BJ)
- EBM
- ドロップ オン デマンド (DOD)
1. (FDM) 溶融堆積モデリング
3D 印刷では、溶融堆積モデリング (FDM) 印刷技術が、最も認識され、好まれている印刷タイプの 1 つです。 FDM 技術は、多くの場合、Fused Filament Fabrication (FFF) と呼ばれます。
FDM 印刷技術の起源は、Scott Crump が開発した Stratasys にあります。 Scott は先に進み、1980 年に FDM 技術の使用を実装しました。Scott の後、他のメーカーがこのプリンターの機能を再現し、場合によっては改善しようと試みました。
FDM 3D プリンターは現在、世界中の人々が実用的なプロトタイプを作成するのに役立っています。これらを使用して、市場に導入したい製品のプロトタイプを作成できます。
おそらく、これらのプリンターはどのように機能するのか疑問に思っているでしょう。 FDM 3D プリンターは、プラスチック フィラメントを 1 つの層で同時に押し出し、底部から 3D オブジェクトを作成するのに役立ちます。
これらの 3D プリンターでの 3D プリント プロセスでは、使用する熱可塑性フィラメントの融点まで温度が上昇します。フィラメントが溶けたら、3D プリンターのノズルから押し出されます。
溶融したフィラメントは、デジタル モデルを作成したパターンに従って、印刷ベッドまたはビルド プラットフォームに着地します。
FDM テクノロジーは高品質の熱可塑性樹脂を利用するため、さまざまな工学分野で使用される材料コンポーネントを印刷できます。 FDM プリントは強度が高く、成形してニーズに合った表面仕上げにすることができます。
これらの FDM プリンターには、CAD モデルが適切にスライスされた後、プリンターが熱可塑性フィラメントの層を押し出す方法を正確にプログラムするプログラムがあります。
FDM 3D プリンターが押し出す材料は、熱可塑性樹脂だけではありません。また、支持構造を作るのに有益な支持材料を押し出します。
FDM テクノロジー プリンターは、他のデスクトップ 3D 印刷方法と同様に、コンピューター支援設計の作成に役立ちます。したがって、3D プリント プロセス中は、コンピューターでスライサー ソフトウェアを実行する必要があります。
スライサー ソフトウェアはモデルの寸法を変換し、プリンターのノズルが動き、正確な測定値でオブジェクトを作成できるようにします。
2. (SLA) 光造形
SLA 3D プリンターは、アディティブ マニュファクチャリング プリンティング プロセスを利用する最も古いプリンターです。 SLA マシン印刷プロセスでは、フォトポリマー樹脂の層を UV レーザー ビームの UV 光にさらします。
SLA 3D プリンターのフォトポリマー樹脂は、デジタル モデルで作成したパターンに従って硬化します。
SLA 3D プリンターが作成する 3D オブジェクトの形状が崩れることを心配していますか?もう心配する必要はありません。 SLA 3D プリンターは一度に 1 つのレイヤーでオブジェクトを構築するため、光造形法では独特の形状のオブジェクトが得られます。
3.デジタルライトプロセッシング (DLP)
DLP 3D 印刷技術はステレオリソグラフィー (SLA) といくつかの類似点を共有しています。それにもかかわらず、DLP と SLA 3D プリンターの動作には違いがあります。
DLP は、デジタル ライト プロジェクターを利用します。このプロジェクターは、すべての 3D 印刷レイヤーの 1 つの画像を 1 回フラッシュします。より目立つ部分を印刷している場合、デジタル ライト プロジェクターは複数回点滅します。
デジタル画像では、画像またはモデルを構成するレイヤーは正方形のピクセルで構成されています。 DLP テクノロジーも例外ではありません。小さな長方形のブロックからレイヤーを形成するデジタル スクリーンを備えたデジタル プロジェクターがあります。
完全な印刷層を一度露出させると、DLP 3D プリンターは SLA プリンターよりも有利になります。 SLA プリンターは、レーザーの 1 点を使用して印刷レイヤーの断面をトレースするため、3D 印刷プロセスが遅くなることがわかります。
デジタル光処理 3D プリンターは、マイクロミラーを使用して光を制御し、通常は SLA プリンターよりも高速です。これは、ステレオリソグラフィーで作成できるよりも、DLP マシンで 1 日でより多くの 3D プリントを作成できることを意味します。
4. (SLS) 選択的レーザー焼結
多様な 3D プリント技術の中には、選択的レーザー焼結 (SLS) もあります。 SLS 3D プリンターは、強力なレーザーを使用して小さなポリマー粉末粒子を焼結して固体オブジェクトを形成することにより、驚くべき 3D デザインを作成します。
選択的レーザー焼結 (SLS) 3D プリンターで印刷する場合は常に、未溶融粉末が各層をサポートするため、サポート構造は必要ありません。したがって、複雑な形状で SLS 3D 印刷技術を使用できます。
小さなポリマー粉末粒子を焼結してオブジェクトを作成するため、SLS 印刷では、あらゆる構造またはオブジェクトの実質的な部分が得られます。これらの SLS プリント パーツには、射出成形で製造されたパーツよりも適した機械的特性が含まれています。
SLS 印刷技術を使用するほとんどの人は、ナイロンを印刷材料として使用することがよくあります。これは、ナイロンが柔軟であるため、あらゆるサイズのオブジェクトを簡単に作成できることを意味します。また、軽量なので、持ち運びが容易なオブジェクトを作成できるという利点があります.
ナイロンは、熱、突然の衝撃、薬品、水濡れなど、さまざまな条件にさらされても安定しています。これらの 3D プリンターで作成した 3D オブジェクトは、他のデスクトップ プリンターで作成したものより長持ちします。
SLS 印刷技術を使用するプリンターを使用して作成された 3D モデルの購入価格は比較的低くなっています。これは、これらのプリンターが生産性が高く、部品やオブジェクトの生産コストが低いためです。
5.選択的レーザー溶融 (SLM) 3D 印刷技術
SLA プリンターと同様に、SLM は高出力レーザー ビームを使用して 3D オブジェクト パーツを作成します。 SLM 3D プリンターの印刷プロセスでは、金属粉末をレーザー ビームで融点まで加熱した後、溶融させます。
この観点を考慮してください。金属粉末材料があれば、レーザービームがそれを正確に加熱し、構造を形成するフィラメントの層を与えます。その結果、デジタル デザインのすべての機能を含む壮大な 3D オブジェクトができあがります。
その後、完全な 3D オブジェクトが完成するまで、レイヤーを 1 つずつ印刷し続けます。各レイヤーが完了すると、SLM 3D プリンターは印刷プロセスでオブジェクトを下げるため、オブジェクトの形状が崩れる心配はありません。
6.マテリアルジェッティング (MJ)
通常のデスクトップ プリンターの動作は、マテリアル ジェッティング 3D プリンターの動作に似ています。これら 2 つのプリンターの違いは、マテリアル ジェッティング プリンターが複数の素材層を印刷してオブジェクトを形成することです。一方、インクジェット プリンターは 1 層のインクしか印刷しません。
これらのプリンターを使用して 3D オブジェクトを作成する際の独自性は、UV 光によって固化するフォトポリマーの液滴に由来します。これは、液滴がプリンターのプリント ヘッドによって数百回噴射された後に発生します。
あなたが楽しいことが好きな人なら、完全な 3D オブジェクトが作成されるまで、MJ 3D プリンターが完全に固化したレイヤーを下げるのを見るのを楽しむでしょう。お子様が 3D プリントのスキルを学ぶ際に、プリント プロセスに参加させることができます。
MJ 3Dprinting は、今日、大多数の人々に好まれています。これは、SLA、FDM、または他の印刷タイプとは異なり、MJ は印刷速度を低下させることなく、1 行で複数の 3D オブジェクトを印刷できるためです。オブジェクトの迅速な生産が必要な分野にいる場合、これは優れた 3D プリンターです。
モデルを正しく配置し、3D プリンターに印刷プロセスを開始するように命令するだけです。たとえば、特定のジュエリー デザインを作成している場合、モデルを印刷したい順序に並べると、すぐにジュエリーの準備が整います。
ただし、制作の後処理段階で、これらの 3D フィギュアの作成に使用したサポート マテリアルを取り除く必要があります。
7.積層造形物製造 (LOM)
「LOM 3D プリンターはどのように機能しますか?」と入力している場合検索エンジンでは、検索は今すぐ終了します。これらのプリンターは、熱と圧力を同時に使用してプラスチック材料のさまざまな層を積層し、3D フィギュアを形成します。
印刷材料のこの圧力と熱の組み合わせにより、LOM はラピッド プロトタイピングでよく使用されます。多くの手間をかけずに、複数のプロトタイプを迅速に作成できます。
プリンターのコンピューター誘導レーザーを利用して、3D フィギュアを希望の形状にカットできるという利点があります。プリンターのビルド プラットフォームは、1 枚を完全に印刷すると下降し、別のレイヤーのためのスペースを作ります。
以下は、LOM 3D プリンターの仕組みを順を追って説明したものです:
まず、加熱されたローラーを使用して、印刷シートを基材に接着させます。レーザーは、製造中の試作品の所定の寸法をトレースします。
第三に、レーザーは非部分領域を横切り、より効率的な廃棄物抽出を促進します。ビルド プラットフォームは、別のレイヤーを印刷するためのスペースを確保するために、4 番目のステップで下げられます。
5 番目のステップは、新しい印刷シートを巻いて、3D オブジェクトのすべてのレイヤーが完成するまで上記のプロセスを繰り返すことです。
8.バインダージェッティング (BJ)
砂を使ってオブジェクトのパーツを作りたい場合は、BJ 3D プリンターが必要です。これらのデバイスにより、建設コストが大幅に削減されました。
たとえば、石膏技術を使用して家を建てたい場合、3D プリントされた石膏材料を低価格で入手できます。 BJ 3D プリントのスキルを持つエンジニアに連絡するだけです。
フルカラーの 3D プリント モデルを作成する場合は常に、石膏ベースの粉末と液体の結合剤を組み合わせて使用するのが最適です.
プリントアウトした 3D パーツが完全に固化したら、結合していない粉末から必ず取り除いてください。新しく作成された部品を洗浄し、溶浸材料にさらします。露出により、3D オブジェクトの機械的特性が向上します。
作成したオブジェクトの鮮やかさに満足できない場合は、お好みのコーティングを自由に追加できます。
9.電子ビーム溶解 (EBM)
EBM 印刷プロセスの開始は、SLA やその他の印刷技術と同じです。 3D モデルの物理的な印刷に移行する前に、3D モデルまたは CAD ファイルを作成する必要があります。
EBM 印刷技術と SLM 印刷技術には類似点があります。どちらも粉末床融合技術を使用しています。
EBM 3D 印刷技術と SLM 技術の違いは、使用するビームとスペースの種類にあります。 SLM 技術では、不活性ガスまたは希ガスと高出力レーザーが必要です。一方、EMB 技術は、真空と電子ビームを必要とします。
EBM 3D プリントプロセスは電子ビームを使用するため、金属部品の製造に有効です。このタイプのプリンターを使用すると、必要な数の金属部品を安価に作成できます。
形状がどれほど複雑になっても、EBM 印刷技術を使用して 3D 印刷部品を作成することは常に便利です。これは、EBM テクノロジが設計の自由度を提供するためです。幅広い分野で使用するのに非常に強力な 3D パーツになります。
EBM 3D プリンターは、原材料の利用に関して非常に効率的です。耐久性のある 3D パーツを作成するためのプラットフォームを提供し、販売して十分な現金を得ることができます。
10.ドロップ オン デマンド (DOD)
SLA のようなほとんどの 3D 印刷タイプとは異なり、DOD 3D プリンターは 2 つの注入を使用して 3D 印刷オブジェクトを作成します。インクジェットの 1 つの機能は、ワックスのような造形材料を堆積させることです。
DOD プリンターの 2 番目の噴射ジェットは、溶解可能な支持材を堆積させて、印刷材の組成のバランスをとります。
DOD 3D プリンターは、3D モデルを作成するパターンに従って材料を噴射するため、SLA プリンターに似ています。また、レイヤーを次々と作成して、完成した 3D モデルを提供します。
まとめ
日々、世界中の人々が 3D 印刷技術と、それに付随するさまざまな種類の 3D プリンターを受け入れています。 3D プリントのニーズによって、使用する 3D プリンターの種類が決まります。
それでも、購入する前に、各 3D プリンターがどのように機能するかを検討してください。さまざまな 3D 印刷技術の種類で使用される材料は、特定の 3D プリンターの種類と目的の最終製品によって異なります。
3Dプリント