大型製品にも対応できる3Dプリンタをご紹介

更新日:8月2日

少し前のことになりますが、2020年8月末に中央事業所に導入した大型の3Dプリンタについてご紹介します。

今や家電量販店でも販売されているので、3Dプリンタという言葉もだいぶ一般的になった気がしています。そして多くの方がどの様なものかを把握されているとも思います。


3Dプリンタとは

※全てWikiを参考に作っています。

3次元的なデジタル・モデルをもとにして、(現実の)物体をつくりだすことができる機械のこと。(Wikiより)で漢字で「立体印刷機」と表現することもあるみたいです。見たことありませんけど・・・

コンピュータ上で作った3Dデータを設計図として、その断面形状を付加加工で積層していくことで立体物を形成する方式が基本的なものです。


主な製造方式

光造形法

紫外線を照射することで硬化する液体樹脂を用いた造形法です。

粉末法

素材粉末を層状に敷き詰め、高出力のレーザービームや(導電性の素材では)放電などで直接焼結(粉末焼結式積層法)したり、インクジェット方式でバインダを添加して固めたりする(粉末固着式積層法)などして造形を行う手法です。

前者では、ナイロンなどの樹脂系材料、青銅、鋼、ニッケル、チタンなどの金属系材料などが利用できます。 後者ではスターチ(デンプン)、石膏などの材料が知られ、ランニングコストを抑えた3Dプリンタに利用されることが多くフルカラー印刷に対応しているのも特徴です。


熱溶解積層法(FDM法)

熱可塑性樹脂を高温で溶かし積層させることで立体形状を作成する造形法。 ラピッドプロトタイピング・3Dプリンタの造形方式の中では唯一、本物の熱可塑性樹脂が使用でき、ABS樹脂・ポリカーボネート樹脂・PC/ABSアロイ・PPSF/PPSU樹脂・ULTEM樹脂など熱可塑性の様々なエンジニアリングプラスチックが使用できます。


シート積層法

シートを積層させ、形状を作る造型法。数種類あり、カッティングプロッタで切り込みを入れた紙を糊で積層する方式や光硬化樹脂をシートにインクジェットで出力してから転写する方式や水溶性の紙に熱硬化性樹脂や光硬化樹脂のモノマーをしみこませて一層の積層毎に加熱または紫外線照射、加圧して硬化する方法があるようです。


インクジェット法

液化した材料またはバインダを噴射して積層させ、形状を作る造形法。インクジェットプリンターの原理を応用しています。 そして、カラーインクを使用して、カラー造形物も作成できます。 光硬化樹脂を噴射後、短波長の光を照射して硬化する方法やワックスを噴射する方法等があるようです。


以上、多少はご理解いただけたでしょうか?もっと細かく知りたい方はWikipediaをご覧ください


導入したのは大型造形も可能な熱溶解積層法プリンタ