3Dプリンターは、造形方法としてもさまざまな種類がありますが、それぞれの造形方式ごとに使える材料が異なります。
そして、それぞれの方式において、使える材料として複数の種類があります。
個人向けの安価なタイプのものは、熱溶解積層方式FFF/FDMでABSやPLAが一般的ですが、それ以外にも多くあります。
材料押出法(material extrusion)
FDM、FFF。
使える材料 | 特徴 |
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ABS(アクリロニトリル・ブタジエン・スチレン) | 靭性がある。表面研磨容易、着色容易 |
PLA(ポリ乳酸) | 固い。粘り強い。 |
PA(ポリアミド) | 耐衝撃性、耐疲労性 |
PET(ポリエチレン・テレフタレート) | 耐久性、耐熱性 |
PC(ポリカーボネート) | 高耐衝撃性、高引張強度 |
材料噴射法(material jetting)
インクジェット式、マテリアルジェッティングや、MJP。
使える材料 | 特徴 |
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アクリル系光硬化樹脂 | 耐久性、耐水性。加工性に優れる |
ABSライク樹脂 | 耐靭性、耐熱性 |
PPライク樹脂 | 柔軟性、強度に優れる |
高耐熱性樹脂 | 耐熱性に優れる |
ゴムライク樹脂 | ゴム部品用途 |
ワックス | ロストワックス法材料 |
粉末床溶融結合法(powder bed fusion)
粉末焼結、SLS、DMLS、EBM、SLM。
使える材料 | 特徴 |
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樹脂粉末 | 機械的性質と耐熱性などに優れる |
金属粉末 | 高引張強度、高硬度など |
セラミック粉末 | 軽量、高耐食性、高硬度 |
砂 | 耐熱性・耐久性に優れる |
結合剤噴射法(binder jetting)
インクジェット式、またはバインダージェットや、CJP(Color Jet Printing)などとも呼ばれます。
使える材料 | 特徴 |
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石膏粉末 | フルカラー色づけ可能 |
樹脂粉末 | 柔軟性、耐久性に優れる |
金属粉末 | 後処理(脱脂、焼結)で密度100%化 |
セラミック粉末 | 後処理(焼結)で固化する |
砂 | 耐熱性・耐久性に優れる |
液槽光重合法(vat photopolymerization)
光造形、SLA。
使える材料 | 特徴 |
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エポキシ系樹脂 | 機械的強度良好。硬化後の歪小。 |
アクリル系樹脂 | 靭性良好。吸湿が少ない。 |
シート積層法(sheet lamination)
LOM。
使える材料 | 特徴 |
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紙、シート状樹脂 | 仕上げ、着色が容易 |
アルミテープ | アルミ合金製立体物 |
指向エネルギー堆積法(directed energy deposition)
レーザーデポジション、またはLMD(Laser Metal Deposition)や、DMP(Direct Metal Deposition)などとも呼ばれます。
使える材料 | 特徴 |
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金属粉末 | 高引張強度、高硬度など |
炭化タングステン粉末 | 高耐熱性、高硬度、耐酸性 |
コバルト合金粉末 | 耐摩耗性、耐酸化性 |
参考文献
3Dプリンターを中心とした3Dのものづくりの入門としても、わかりやすくてオススメの本です。