マテリアルジェッティング：主要用途、プロセス、コスト考慮点

マテリアルジェッティングの制限事項は以下の通りです：

マテリアルジェッティングで造形されたプラスチック部品は光に対する感度があり、高UV環境下で劣化します。
マテリアルジェッティング材料は業界最高価格帯に属し、しばしばkgあたり1,000ドルを超えます。
装置は業界で最も高価な部類に入り、購入・運用の両面でコストがかかります。
プリントヘッドが粘性のある硬化性流体を扱うため、造形中と造形後にクリーニングプロセスを実行する必要があります。これにより材料消費と人件費が増加します。
水溶性サポート材を使用するため、サポートを洗い流す繊細な後処理が必要です。
一部の手法では、レジンを完全に硬化させるためにUV二次硬化（ポストキュア）後処理が必要です。
造形エンベロープは一般的に小さい（各軸300mm未満）。

マテリアルジェッティングの精度はどの程度か？

マテリアルジェッティング用途で使用されるプロセスの性質により、すべての3軸で最高レベルの実用的解像度が得られます。造形部品は、紙プリンターに迫るドット解像度でプリント画像（スライス）を達成できます。

マテリアルジェッティングプロセス - 仕組み

3Dプリントにおけるマテリアルジェッティングプロセスは、材料をジェット（噴射）することで動作します。材料に応じて2つのプロセスが適用可能です。揮発性材料にはバブルジェットプロセス、非揮発性材料にはピエゾジェッティング機構です。プリントヘッドからの滴の流れも技術によって異なります。DOD（Drop on Demand）システムは、指示されたときに単一の滴を吐出します。材料は限られたポート数のプリントヘッド内をX-Y方向に移動し、次の滴位置へ移動して個々のプリント材料滴を堆積させます。一方、PolyJetは同様のドロップオンデマンド方式ですが、プリントヘッドが幅広く、個別にアドレス指定可能な多数のジェッティングポートを含みます。滴はテーブル上の所定位置に着弾し、融合してモデルスライスの精密な「絵」を形成します。

硬化は材料の性質に依存します。揮発性材料は、より冷却されたビルド表面に衝突すると即座に冷却固化します。UV硬化型レジンは表面で冷却し、粘度が上昇してゲル状になり、その場に留まるのに十分な程度まで固まります。その後UVランプが通過し、触媒による架橋反応を完全または部分的に硬化させ、固体ポリマーを生成します。一部のワックスプリンターでは、プリント・硬化済み表面をフライカッターが通過し、次の層を適用するための滑らかで平らなプラットフォームを提供します。すべての場合、1スライスがプリントされると、テーブルが1層分下がり、次の垂直層が適用可能になります。

詳細については、3Dプリンターガイドを参照してください。

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