鋳造用語集

3Dプリンター(すりーでぃーぷりんたー)
Three Dimensional Printing Machine / Three Dimensional Printer

1986年に[sg_popup id="642" event="click"]RP[/sg_popup]の一機種として開発された装置。

3Ðデーターを[sg_popup id="7325" event="click"]スライスデーター[/sg_popup]に変換して一層ずつ積層させて物体を形成させる装置。

元々は、3Dプリンティングという技術を指す言葉で、装置は[sg_popup id="642" event="click"]RP[/sg_popup]システムと呼ばれていた。2017年に米国のオバマ大統領(当時)が3Ðプリンティング技術を利用したRP装置を3Ðプリンターと称したことが一般に定着した。3Ðプリンターは、大きく6種類に分けられている(2021年現在)。

[sg_popup id="3604" event="click"]ロストワックス鋳造[/sg_popup]で一般的に利用される3Ðプリンターは、鋳造用模型の出力方法として、[sg_popup id="7317" event="click"]SLA方式[/sg_popup]、[sg_popup id="7511" event="click"]DLP方式[/sg_popup]などで焼失可能な素材を使って出力し、これを直接鋳造して成型する、いわゆる[sg_popup id="7323" event="click"]ダイレクトキャスティング[/sg_popup]が行われる。また、[sg_popup id="7536" event="click"]マルチジェット方式[/sg_popup]と呼ばれる方式では、ワックスなどの焼失可能な素材と溶剤に溶けるサポート材を異なるノズルから同時に滴出できるため、サポート除去が容易に可能となる。

一方、砂型鋳造基盤とした3Ðプリンターを利用した鋳造として、[sg_popup id="7318" event="click"]SLS方式[/sg_popup]で鋳型を作り、その空洞に溶湯を注湯する[sg_popup id="11606" event="click"]デジタルモールディング[/sg_popup]と呼ばれる方法で鋳造する生産技術もある。

近年では、バインダーと金属粉を混合したスキージーを[sg_popup id="7318" event="click"]SLS方式[/sg_popup]で出力した後、焼結炉で焼き固めて成形物とする、いわゆる金属プリンターにも注目が集まっている。

名   称概                要
光造形方式[sg_popup id="11803" event="click"]紫外線硬化樹脂[/sg_popup]を使用して積層・造形する方法。
レーザー光線を[sg_popup id="7366" event="click"]ガルバノミラー[/sg_popup]と呼ばれる鏡を数値で制御し光線の照射角度を変え、細部を造形する[sg_popup id="7317" event="click"]SLA方法[/sg_popup]と、液晶プロジェクターからの光を造形面に当て面で積層を行う[sg_popup id="11525" event="click"]DLP方式[/sg_popup]とよばれる方式がある。
熱溶解積層方式[sg_popup id="7319" event="click"]FDM方式[/sg_popup]とも呼ばれる。
ABSや[sg_popup id="7322" event="click"]PLA樹脂[/sg_popup]を射出ノズルで溶解して積層する方式。 2009年に特許が切れ多くの企業が参入したため、比較的低価格で販売される3Dプリンター。
近年では、かなり精度もよくなっている。
材料噴射方式マルチジェッティング (MULTI JETTING) やポリジェット (POLIJET) 方式と呼ばれる方法。
造形する材料をノズルから噴射し、光や結合剤を照射して硬化させる方式。
機種により顔料や染料を噴射させリアルな色も同時に着色することが可能。
粉末焼結方式[sg_popup id="7318" event="click"]SLS方式[/sg_popup]とも呼ばれる方法で、粉末状態の造形素材にレーザー光線の熱を当てて硬化させる方式。
素材はナイロンが一般的だが、現在では金属粉体を利用しレーザー光線や電子ビームからの熱で仮硬化させて造形を行い、最後に[sg_popup id="695" event="click"]焼結[/sg_popup]させて強度を出す方法。この焼結工程で20~30%の収縮が発生する。
最近は、焼結工程を行わなくても最終強度が出る機種もある。この場合には、焼結による収縮がほとんど発生しない(最大3%程度の収縮)。
粉末固着方式PBF(POWDER BED FUSION) 方式とも呼ばれる。
造型ステージに敷き詰められた[sg_popup id="7715" event="click"]石膏[/sg_popup]粉に、造形ヘッドから吐出する接着剤で造形する装置で、造形段階でフルカラー印刷が行えるため、着色による造形で3Dモデルのリアルな表現が可能。但し、石膏を接着剤で固めているだけであるため、造形物の強度は低い。
シート積層法シートラミネーション(SHEET  LAMINATION)方式とも呼ばれる方式。
紙・プラスチック・金属の薄いシートをレーザー光線などでカットし、これを接着剤で重ね合わす方式。
精度は他の方式と比べ劣る場合が多い。

 

 

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