3Dプリンターの分類(3D印刷の7つの技術)

3Dプリンターが使用する印刷技術に関する記事は既にありましたが、この記事では、読者の頭が3D印刷技術に固有の原則、使用されている素材、最終的には明確に把握できるように、体系的に問題にアプローチしようとしました結果として、チタン製の部品であるか、その後の複製のマスターモデルであるかにかかわらず、特定の結果を得るためにどのテクノロジーを使用するのが適切です。

この記事は、Fabricated:The New World of 3D Printingに基づいています。



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I.何かを絞ったり、注いだり、スプレーしたりする人





1)ディスペンシングノズルを介してレイヤーごとに材料を絞るFDM(溶融堆積モデリング)プリンター。詳細にはペイントしません。 すべてのメーカーボットのようなプリンター+ Stratasysプリンター+さまざまな料理用プリンター(gl薬、チーズ、生地を使用)+「ライブインク」で印刷する医療用プリンター(生細胞のセットが特別な医療用ゲルに入れられ、後から生物医学で使用される場合)



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2)Polyjetテクノロジーは、2000年にイスラエルの会社Objetによって発明されました。2012年には、Stratasysによって購入されました。 テクノロジーの本質:フォトポリマーは、インクジェット印刷の場合と同様に、細いノズルから少量で発射され、UVの影響下で製造されたデバイスの表面で即座に重合します。 PolyJetとステレオリソグラフィを区別する重要な機能は、さまざまな素材で印刷できることです。

この技術の利点:a)最大16ミクロン(血球10ミクロン)までの層の厚さb)液体を非常にすばやく塗布できるため、すばやく印刷できます。 技術の欠点:a)フォトポリマー-原則としてUVに敏感で非常に壊れやすい狭い専門の高価なプラスチックのみを使用して印刷します。

アプリケーション:工業用プロトタイピングおよび医学



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3)レンズ(LASER ENGINEERED NET SHAPING)

粉末状の材料がノズルから吹き出され、集束レーザービームに当たります。 粉末の一部が過去を飛ぶと、レーザーフォーカスに落ちた部分が瞬時に焼結し、層ごとに3次元の部分を形成します。 この技術により、鉄とチタンのオブジェクトが印刷されます。

このテクノロジーが登場する前はプラスチック製のオブジェクトのみを印刷できたため、3Dプリントに特に真剣な人はいなかったため、このテクノロジーは3Dプリントの「大きな」業界への扉を開きました。 さまざまな材料の粉末を混合して、その場で合金を得ることができます。

用途:たとえば、内部冷却チャネルを備えたタービン用のチタン製ブレード。 機器メーカー:Optomec



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4)LOM(積層オブジェクト製造)

材料の薄い積層シートをナイフまたはレーザーで切断し、焼結または接着して3次元のオブジェクトにします。 つまり 材料の薄いシートが置かれ、オブジェクトの輪郭に沿って切断されます。したがって、1つの層が得られ、次のシートがその上に置かれます。 その後、すべてのシートがプレスまたは焼結されます。

このようにして、3Dモデルは紙、プラスチック、またはアルミニウムから印刷されます。 アルミニウムモデルを印刷するには、薄いアルミニウム箔を使用します。これを層ごとに輪郭に沿って切断し、超音波振動を使用して焼結します。



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II。 何かを焼結または接着する人




1)SL(ステレオリソグラフィー)ステレオリソグラフィー。

液体ポリマーの小さなバスがあります。 レーザービームは表面を通過し、この場所でUVの影響下でポリマーが重合します。 1つの層の準備が整うと、部品のあるプラットフォームが下げられ、液体ポリマーが空隙を満たし、次の層が焼き付けられます。 時には反対のことが起こります:部品のあるプラットフォームが上がり、レーザーがそれぞれ下にあります...

この方法で印刷した後、オブジェクトには後処理が必要です-余分な材料とサポートの除去、場合によっては表面が研磨されます。 最終オブジェクトに必要なプロパティに応じて、モデルはいわゆる 紫外線オーブン。

フォトポリマーは多くの場合、有毒です。したがって、フォトポリマーを扱うときは、保護具とマスクを使用する必要があります。 そのようなプリンターを自宅で維持管理するのは難しく、高価です

利点:高速で正確、最大10ミクロンの精度。 ブルーレイプレーヤーからのレーザーは、フォトポリマーの焼結に十分であるため、この技術を使用した安価で正確なプリンター(Form1など)が市場に登場します。



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2)LS(レーザー焼結)

レーザー焼結。 SLのように見えますが、液体フォトポリマーの代わりに、レーザーで焼結された粉末が使用されます。

利点:a)粉末自体が信頼できるサポートとして機能するため、印刷プロセス中に部品が破損する可能性が低くなりますb)ブロンズ、スチール、ナイロン、チタンなどの粉末材料は非常に簡単に販売されています

短所:a)表面が多孔質であるb)一部の粉末は爆発性であるため、窒素で満たされたチャンバーに保管する必要があるc)高温で焼結するため、完成部品は長時間冷却され、層のサイズと厚さに応じて、一部の物体は1日まで冷却できる。



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3)3DP(3次元印刷)

このテクノロジーは1980年にMITの学生Paul Williamsによって発明され、いくつかの商業組織に販売されました。そのうちの1つ-zCorpは現在3D Systemsに吸収されています。

接着剤が粉末の形で材料に塗布され、それが顆粒を結合し、次に粉末の新しい層が接着​​層の上に塗布されます。 原則として、出力は砂岩です(石膏と同様の特性)

利点:a)接着剤が使用されているため、塗料を追加して着色オブジェクトを印刷できるb)技術は比較的安価でエネルギー効率が良いc)家庭やオフィスで使用できるc)ガラスパウダー、骨粉、リサイクルゴムを使用して印刷できる青銅、さらには木材のおがくず。 同様の技術を使用して、砂糖やチョコレートパウダーなどの食用オブジェクトを印刷できます。 粉末は特別な食品接着剤で接着されており、接着剤に染料と香料を加えることができます。 例として、CES 2014-ChefJetおよびChefJet Proで実証された3Dシステムの新しい3Dプリンター

欠点:a)出力は、解像度が100ミクロン以下のやや粗い表面です。b)必要な特性を与えるには、材料を後処理(焼き付け)する必要があります。



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