3D樹脂印刷の主な技術
1. FDM 3Dプリント技術
FDMは現在、最も一般的で発展している3Dプリント技術です。
専用のフィラメント樹脂(ABS、PLA、TPCなど)を加熱・溶解し、冷却して硬化させることで層ごとに積み重ね、立体構造を形成します。
特長:
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試作モデルだけでなく、高品質な製品を直接造形可能。
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完成後すぐに使用できるため、特に機械工業分野での応用性が高い。
注意点:
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精度は高くないため、表面の滑らかさや微細なディテールを必要とする場合には不向き。
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大きなサイズの製品や精度要求が低い用途に適しています。
>>> なぜ「3Dプリント技術は世界の未来」と言われるのか?
2.
SLA 3Dプリント技術
SLA方式の3Dプリント技術では、液体樹脂を材料として使用し、UV光を照射して硬化させます。層ごとに樹脂を固めることで、設計モデル通りの3D造形物を作り出します。
特長:
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表面が滑らかで光沢があり、細部まで精密に再現可能。
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高精度なプロトタイプや、仕上がりの美しい製品作成に最適。
そのため、SLA方式は、工学、歯科、ジュエリー、または美的精度や細部の再現性が求められる模型の製作など、幅広い分野で活用されています。
3. SLS 3Dプリント技術
SLS(Selective Laser Sintering、選択的レーザー焼結)方式は、SLAと同様の原理で造形しますが、材料としてポリマーパウダー(粉末樹脂)を使用します。
Nylonなどの樹脂粉末を用いたSLS造形物は軽量でありながら高耐久性を持ち、化学薬品、UV光、埃、水などの外部環境の影響にも強い特性があります。
この技術は高出力レーザーを使用するため、一般的な3Dプリント技術と比べてコストがやや高めです。
SLS方式の特徴として、造形物にサポート材が不要である点が挙げられます。粉末樹脂自体は製品の形成には使われず、造形物を支える役割を果たします。造形完了後に残った粉末はすべて適切に処理されます。
そのため、この3D樹脂印刷技術では、内部にチューブや空洞を持つハニカム構造、洞穴、メッシュなど、複雑な幾何形状のモデルや構造物を造形することが可能です。
>>> さらに見る:3Dプリンタの仕組みについて
4.SLM 3Dプリント技術
SLM(Selective Laser Melting)方式は金属3Dプリント技術で、高出力レーザーを使用して、チタン、アルミニウム、銅、鋼などの金属粉末を溶融・焼結し、複雑な幾何構造を持つ部品を層ごとに造形します。加工用の切削工具や機械を一切使用せずに製品を作り出すことができます。
SLM方式で作られた製品の大きな特長は、造形物内部の金属粒子の密度がほぼ100%に達する点です。そのため、部品の強度や機械的特性は、他の3Dプリント技術で作られたものよりもはるかに高くなります。
このため、SLM技術は航空宇宙産業、自動車の交換部品製造、整形外科用医療機器などの分野で広く活用されています。
しかし、金属粉末や金属3Dプリンタのコストが高いため、製造コストは高額になり、日本やベトナムではまだ広く普及していません。
5. LOM 3Dプリント技術
LOM(Laminated Object Manufacturing)方式は、樹脂に限らず、薄く延ばせる材料であれば幅広く利用できる3Dプリント技術です。木材や紙などの材料も使用可能です。この技術では、設計モデルに対して非常に正確な色再現が可能ですが、造形物の寸法精度はやや低い点が課題です。
LOM方式の造形プロセスは、まず材料を薄く延ばすことから始まり、その後レーザーや専用カッターでコンピュータ制御により切断・成形します。最後に、仕上げ加工や穴あけなどの工程を経て製品が完成します。