3D印刷としてよく知られている積層造形は、材料の層の後に層を追加することによって3次元オブジェクトを作成することです。革命的でありながら、決して新しい技術ではなく、3D印刷はほぼ20年間製造に使用されてきました。最近では、コストの低下のために3Dプリントが脚光を浴びています。パーソナル3Dプリンタは現在手頃な価格で人気が高まっています。
3Dプリンター技術
印刷を開始する前に、オブジェクトの仮想デザインを作成する必要があります。この青写真は、コンピュータ支援設計ファイルに保存されています。オブジェクトが最初から作成されている場合は、3Dモデリングソフトウェアが使用されます。ただし、オブジェクトが既存のオブジェクトのコピーになる場合は、3DスキャナーがCADファイルを作成します。一部の愛好家はこのプロセスを回避してWebから既存のCADファイルをダウンロードします。仮想設計が完成すると、特殊なソフトウェアがそれを数百、時には数千の水平層にスライスします。これらの仮想レイヤは3Dプリンタをガイドし、オブジェクトが完成するまでレイヤの上にレイヤを組み立てるのを助けます。
使用材料
3Dプリントで使用される一般的な材料には、プラスチック、ワックス、ガラス、エポキシ樹脂、ナイロン、さらにはチョコレートがあります。金や銀などの貴金属を含む、さまざまな金属も一般的に使用されています。鋼のような合金でさえもこの方法に利用することができる。まだ実験段階にあるのは、再生医療用の人工骨や皮膚を製造するためのシリコン、リン酸カルシウム、亜鉛などの材料の組み合わせです。これまで、3Dプリンタはオブジェクトごとに1つのマテリアルに限られていました。今日、マルチマテリアルプリンタの時代がやっと終わりました。ただし、自分のスマートフォン、テニスラケット、またはハンバーガーを印刷できるようになるのは、まだ長い道のりです。
製造方法
すべての3Dプリンタが同じように動作するわけではありません。使用されている１つの一般的な技術は選択的レーザー焼結である。 SLSでは、高出力レーザーを使用して材料の粒子を融着させると、層が作成されます。他のタイプは溶融堆積モデリングと呼ばれる。 FDMは、加熱押出ノズルを通過するプラスチックまたは金属のコイルを巻き戻します。溶融材料が堆積すると、それは硬化して層を形成する。さらに別の方法はステレオリソグラフィと呼ばれる。これは液状の紫外線硬化性フォトポリマー樹脂を使用する。樹脂を使用して層を形成すると、紫外線レーザーが硬化して硬化し、前の層に付着します。
産業用および個人用3Dプリンタ
工業用3Dプリンタの最も一般的な用途はラピッドプロトタイピングです。デザイナーは頻繁に自分の作品の本格的なモデルを作成する必要があります。 3Dプリンターを使ったラピッドプロトタイピングは時間とお金を節約します。モデルを構築するために仕様を送信するのではなく、設計者はほんの数時間でモデルを手に入れることができます。プリンタ市場で成長しているもう1つの分野は、パーソナル3Dプリンタです。技術の進歩はこれらの機械をかなり手頃な価格にしました。主に愛好家の領域では、これらのプリンターはCubify Cube、Solidoodle、MakiBoxのような会社から250ドルから2500ドルで購入することができます。
