3Dプリンターの課題とは?

3Dプリンターの課題とは?
2017年5月30日 leakaquare

3Dプリンターには、製造するにあたり色々な方法があります。素材は樹脂を中心に、石膏、ナイロン、PPなどを、光、熱、接着剤などを使って行なうという点で共通していますが、それぞれにメリットとデメリットがあります。今回は各方式をご紹介しながら説明していきます。

 

熱熔解積層方式(FDM)

この方式の3Dプリンターは一般消費者向けに採用されています。熱可塑性樹脂(ポリエステルなど)の細いフィラメントを、溶かしながら積み重ねていきます。フィラメントとは、モデル材およびサポート材のことです。

メリット

デメリット

安価な機種が多い

積層界面が脆い

構造がシンプルで小型の機種が多い

微細な造形ができない

 

粉末焼結方式

レーザを素材に照射して粉末を焼き固めていくやり方です。ナイロンやセラミック、一部の金属を中心に利用して、複雑な造形を作れます。

メリット

デメリット

素材が多様

高価

複雑な造形も可能

表面がザラついている

 

インクジェット方式

紫外線硬化性の樹脂をインクジェットのヘッドから噴射して、UVランプで紫外線を照射して固めていく方式です。

メリット

デメリット

比較的高精度な造形が可能

劣化・変色・変形が起きやすい

複数の材料を混ぜて使用できる機械もある

比較的高価な機種が多い

 

面露光方式

光源にプロジェクターを使って樹脂を固める方式です。一度に広い面積に紫外線を照射できるため、造形スピードが速く、積層ピッチも細かくできます。

メリット

デメリット

造形スピードが速い

棒状のサポート材を除去する手間がかかる

低価格化が進んでいる

寸法が出にくい

 

粉末接着方式

石膏などの粉末材料を敷き詰めた上に、ヘッドを移動させて粉末をならしながら、形状に沿って接着剤を塗布して固めていく方式です。

メリット

デメリット

フルカラーで造形できる

強度に不安がある

コストが安い

粉末の除去が手間

参照:キーエンス