金属の3dプリントの技術とは?

立体造形をする方法として、一般にも知られるようになったものとして、3dプリンターがあります。この3dプリンターは主に樹脂が中心ですが、価格も下がり家庭用として購入することができるものも増えており、気軽に設置することが可能です。ただ製造コストが高いため量産品には向いていないため試作品や少数生産を目的とした使用が前提です。一方で方式によっては金属による3dプリントを行うことが可能です。この場合に使われる方式が粉末焼結方式と呼ばれるもので、粉末にした素材にレーザーを照射することによって焼結させていくというものです。現代ではさまざまな素材を焼結させることが可能になっており仕上がりの品質も向上しており、造られたものは試作品や少数生産の部品として、使われています。

3dプリント技術の種類とメリットとデメリット

3dプリント技術にはいくつかの種類があり、主流として使われている方法としては熱溶解積層方式、光造形方式、粉末焼結方式です。熱溶解積層方式のメリットは安価な機種が多く家庭向けのものとしても販売されていますが、微細な造形性には弱く品質が悪いのがデメリットといえます。光造形方式では、液体樹脂を用いて紫外線などで硬化させて積み重ねていくというもので、造形速度がはやく解像度の良いといったメリットがありますが、使える素材が限られるのがデメリットといえます。一方で粉末焼結方式では素材粉末に対応していれば、金属といった素材でも立体造形を行うことができ、複雑な造形もできます。一方でそれだけの造形性があるため非常に高価であり、また焼結という性質上表面がザラザラになるといったデメリットもあります。

金属でも作ることができる種類について

作れることができる機種は現状では粉末焼結法のみとなっています。一方で使えるものも技術の進展とともに増えており、従来品としては、マレージング鋼とステンレス鋼(SUS630)といったものでしたが、現在ではアルミニウムやチタン、インコネルなどを使った造形が可能になっています。一方で、これらの素材をレーザーによって局所的に高温にすることで、固めることになります。このため、素材によって造形にかかる時間も変わってきます。またある程度の大きさが必要であるほか、温度室温といった管理も重要になってくるため、気軽に設置することが困難なものといえます。このため保有するには現在でもハードルの高いものといえますが、一方で3dデータをもとに造形を行う企業も増えています。

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