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コラム 2022.02.23 更新

樹脂3Dプリンターの造形方式

そもそも3Dプリンターとは、2Dスライスされた3Dデータを1層ずつ積層していき、3Dの立体物を作製するものです。
現在市場には様々な方式(種類)が存在し、メーカー独自の名称で公表しているものもあるため、どんな方式があるのか分かりにくい状況です。各方式には、得意不得意があり用途に合わせて最適な方式を選定する必要があるため、初めて3Dプリンターを検討する方には非常にハードルか高いかと思います。使用できる材料や、価格はどのお客様も確認をしておりますが、「造形方式」は盲点になりやすいです。そもそも造形方式が用途に適していない場合、せっかく3Dプリンターを購入したのに、そのプリンターの能力を最大限に活かせない事になります。

① 熱溶解積層方式
  →FDM/FFF/MEX/材料押出法
② 光造形方式(レーザー)
  →SLA/液槽光重合法
③ 光造形方式(プロジェクター)
  →DLP/液槽光重合法
④ インクジェット方式
  →PolyJet方式/マテリアルジェット方式/材料噴射法
⑤ バインダージェット方式
  →バインダージェッティング方式/結合材噴射法
⑥CFF方式(Continuous Filament Fabrication)
  →連続繊維積層法
⑦ ADAM方式(Atomic Diffusion Additive Manufacturing)
  →BMD方式
⑧ SLS方式
  →SLM

① 熱溶解積層方式
【FDM/FFF/MEX/材料押出法】
FFF方式は最も一般的で安価な造形方式で、ほとんどの機械がこの技術を利用しています。FFF方式では、プリンターが熱可塑性プラスチックを融点近くまで加熱し、各層ごとに部品の断面をなぞるようにノズルから押し出し、この工程を1層ごとに繰り返すものです。

② 光造形方式(レーザー)
【SLA/液槽光重合法】
SLAプリンターは、精密な部品を安価に製造することができます。レーザーを使って光硬化樹脂の層を選択的に硬化させ、それを引き上げて次の層を形成します。一般的に、造形物は吊り下がるかたちで出来上がります。

③ 光造形方式(プロジェクター)
【DLP/液槽光重合法】
DLP方式は、部品を迅速に製造するために使用することができます。このプリンターは、SLA方式と同じように動作しますが、作動するレーザーの代わりに、層全体を一度に硬化させることができるプロジェクターが使用されます。

④ インクジェット方式
【PolyJet方式/材料噴射法】
2Dプリンターのインクジェットのような機工で、材料をノズルから噴射し、その材料に光をあてて1層ずつ積み上げていく方式です。通常の2Dプリンターと同様にフルカラーで高精細な造形物が作成できます。

⑤ バインダージェット方式
【バインダージェッティング方式/結合材噴射法】
バインダージェッティング方式は、粉体から部品を造形します。金属3Dプリンターの様に高エネルギーのレーザーを使用するのではなく、レーザーの代わりに液状のバインダー(結合剤)を使用して部品を接着させる方法です。一般的な金属3Dプリンター(SLS)と同じ粉体散布方式で、造形後、これらの部品は硬化または焼結され、完全な部品となります。

⑥CFF方式(Continuous Filament Fabrication)
【連続繊維積層法】
CFF方式は、FFF方式の3Dプリンターに加えて、連続繊維を部品に敷き詰める方式です。従来のFFFの熱可塑性樹脂部品の中に、複合繊維の連続繊維を第2のノズルで積層していきます。CFF方式で作られた部品は、強化繊維によって強度と剛性が向上しています。

CFF方式の詳細についてはこちら

⑦ ADAM方式(Atomic Diffusion Additive Manufacturing)
【BMD方式】
ADAM方式は、FFF方式とほぼ同じプロセスで金属を造形する方法です。ADAM方式は、金属粉末とプラスチックバインダーからなるフィラメントを使用し、造形後にバインダーを溶かし、金属粉末を焼結して完全な金属部品にします。

ADAM方式の詳細についてはこちら



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