« 小倉百人一首は和歌のLCAだった!?【第4回】 | トップページ | 3Dプリンター講習開催 »

3Dプリンタ その2 種類と特徴

| 投稿者: 機械工学科

こんにちは、高橋です。さて、今回も前回に引き続き3Dプリンタの話をしましょう。

普通のプリンタにもインクジェット方式やレーザー方式などの種類があるように、3Dプリンタにもいくつかの種類があります。ここでは、それらのなかで代表的ないくつかの種類とその特徴を説明しましょう。

まず、図1は、プラスチック線を熱で溶かしてノズルから射出しながら平面に図を描き、これを積み重ねることのより立体を作成する方法で、安価な3Dプリンタはほとんどこの方式を採用しています。熱の影響を受けやすいために精度はそれほど良くありません。

031図1 熱溶解積層法

次に、光を当てると硬化する特殊な液体樹脂を薄く注ぎ、部材となる部分にのみ光を照射し固化させ、次いでその上に再び樹脂を薄く注ぎ、先の手順を繰り返して立体を造形する方法です。光が当たらなかった部分は液体のままなので、簡単に固化した部分のみを取り出すことができます。また、完全に固化させるためにアルコールで処理するなどのポスト処理を必要とする場合があります。

032図2 光造形法

粉末焼結造形法は、プラスチックなどの粉末を薄く引き、部材となる部分にレーザー光線を当て溶融固化させ、さらに再びその上に粉末を薄く引き、先の工程を繰り返すことで立体を造形する方法です。最近では、金属部品を製作できる3Dプリンタも開発されています。

033図3 粉末焼結造形法

インクジェット方式は、光硬化性樹脂を微量に吹付け、ランプ等で固化させながら造形を行って行く方法で、現在最も高い精度で加工を行うことのできる方式です。

034図4 インクジェット方式造形法

各々の特徴をまとめると表1の様になります。

 

表1 3Dプリンタの主な原理と特徴

03table_3

下の写真は、国産3Dプリンタメーカーのサンプルです。ベース板と左右の歯車のついた部品、そして真ん中の部品の、4つの部品からできており、片方の歯車を回すと、反対側の歯車を回すことができます。このモデルは、実は3Dプリンタで組み立てたまま一度に製作されています。

035_2
図5 動くモデル

動くモデルを一度に作るためには、各部品の間にすき間を作る必要がありますが、その隙間を水や溶剤で溶けるサポート材で埋めて製作したり、簡単に折れるようなささえを作っておいたりして実現しています。

このような動く機械を一度に作ってしまえるなんて、すごいことだと思いませんか?

« 小倉百人一首は和歌のLCAだった!?【第4回】 | トップページ | 3Dプリンター講習開催 »

3Dプリンタ」カテゴリの記事

ものづくり」カテゴリの記事