加工

3Dプリントの粉末床溶融結合について

3Dプリンターには様々な造形方法があり、大きく7つに分けられています。その中から今回詳しく紹介するのは、粉末床溶融結合についてです。

粉末床溶融結合は、平らに敷き詰められた粉末に対して、レーザービームや電子ビームを照射することで断面形状を溶融・結合させることです。金属または樹脂を使う装置が多く見られます。

粉末床溶融結合による造形時に存在する問題の1つは、応力が引き起こすひずみです。レーザー照射で粉末を焼結する時の温度は1430℃を超えて融解状態となります。そして、溶融池形成後は急速に凝固します。このとき、基板プレートと造形物表面の温度差によって、造形物表面にひずみが生じます。ひずみは造形物表面の歪みや変位を引き起こし、さらに造形物の表面に亀裂を生じさせてしまいます。そのため、金属3Dプリント造形時に特別注意して操作しなければ、造形物表面の歪みや変位が容易に発生します。造形物のサイズが大きいほど、線膨張係数も大きくなり、この現象もより深刻化になります。

画像引用元:http://www.zmozx.com/news/show-4494.html

一方で、粉末床溶融結合を採用することにメリットもあります。例えば、金属系の材料を使用でき、耐久性があることです。また、ゼロから緻密な部品を製造する用途に適しています。

現在、金属3Dプリント技術は各業界に広く応用されています。例えば、医療用の骨科植体と医療補助器材も患者の需要に応じて製造でき、リハビリ時間を大幅に短縮し、患者治療時の不快感を軽減することができます。

資料引用元:

https://www.aurora.com.tw/aurora-monthly/548/0h068670767141769656

http://www.gongkong.com/article/201809/82788.html

https://cweb.canon.jp/3dsystems/3d-metal-print/kind/index.html

http://home3ddo.blog.jp/3dprinter-type

筆者:钟珮瑜

2019年12月25日

深センコネファクトリー:https://szcfactory.com