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精度の高い光造形3Dプリンタはなにか

工業製品の試作品、研究開発の現場などで必要となってくる小物部品や模型があります。それらを製作したいときなどに、3Dプリンタは大変便利です。立体物を表すデータをもとに、樹脂などを加工して光造形を行う装置のひとつです。従来のプリンタは、デジタルデータを基に、紙などの平面物にインクなどで文字や外形図を印刷していました、3Dプリンタは、空間に樹脂などを何層にも積み重ねて、立体造形物として立体化、モデリングすることができる装置です。製造現場での試作品が早く手軽にできたり、モックアップ模型製作も製作もできますから、出来上がりの質感やサイズ感などが把握しやすいという特徴があります。かつては、これらの作業は人の手で行うことが多かったのですが、3Dプリンタが登場してからは早く、精度よく作ることができるようになりました。

3Dプリンタのレーザー照射方式とは

3Dプリンタの中でも光造形型と呼ばれるものは2種類あり、レーザー照射方式のものは光硬化樹脂と呼ばれる紫外線で硬化する液体樹脂を材料として使用します。工程としては、まず槽に満たされた光硬化樹脂に向かって、紫外線レーザーを一筆書きのように照射しながら造形していくのが一般的な製造法です。一層目の造形が終わるとプラットフォームを一段下げて、同様の工程を繰り返し行い立体物を作っていきます。このレーザー照射方式のメリットとしては造形精度が高く、微細な形状や複雑な形状のものが作れる点です。また表面が滑らかに仕上がり、表面処理もしやすいです。しかし、消耗品や保守コストが高額になりやすいのと、造形に時間がかかるものが多いというデメリットがあります。また、装置本体の価格が高額になりやすいことも挙げられます。

3Dプリンタの一括面露光方式とは

3Dプリンタの中でよく使われる光造形型には、もう一種類あります。それは一括面露光方式と呼ばれるもので、特徴としては、レーザー照射方式と同様、光硬化樹脂を材料として使用し、液体樹脂になっています。小さな槽から造形一層ごと、光硬化樹脂をプラットフォームに充填し、一層を1回の露光フラッシュで硬化させる点がレーザー照射方式と違う点です。その他の造形手法はほとんど変わりがありません。メリットとしてはレーザー照射方式に比べて、一層ごとの造形スピードが速いこと、また造形精度が高く、微細な形状、複雑な形状の立体物が製作できる点、造形物の表面が滑らかに仕上がること、二次加工がしやすいこと、が挙げられます。デメリットはレーザー照射方式に比べて、最大造形サイズが制限されること、消耗品や保守といった維持費コストが高額になりやすい点があります。

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