序章
3Dプリント 複数のプロセスの総合チームであり、各技術には独自の 利点 と 制限事項であるため、各 3D プリント プロセスは、他のプロセスよりも特別なアプリケーションに適しています。私たちはあなたを助けるためにいくつかのアプローチを適用します 完璧な方法を選択する.テクノロジーの選択を 3 つの異なる角度から分析します。
- 材料要件。
- 身体的または視覚的特徴。
- のような技術力 正確さ、部品サイズ。
素材による技術選択
3D プリント材料は、実際の 3D プリント プロセスに依存する、フィラメント、粉末から樹脂の通常の形状です。ポリマーと金属は 2 つの主要な 3D プリント材料であり、その他の材料にはセラミックや複合材料が含まれます。ポリマーには、熱可塑性樹脂と熱硬化性樹脂も含まれます。
必要素材が確定したら、 3D印刷プロセスの選択 わずかな技術で同じ材料を適用できるため、簡単です。したがって、コストと特性を比較して、最も費用対効果の高い 3D プリント技術を選択する必要があります。
熱可塑性樹脂
熱可塑性樹脂は、最終用途部品や機能プロトタイプなどの機能用途に最適な材料です。これらの材料は、優れた機械的特性、高い耐衝撃性、高い耐摩耗性、耐薬品性を備えています。また、熱可塑性樹脂にカーボン、ガラス、またはその他の添加剤を加えて、最終的な物理特性を向上させることもできます。ナイロン、PEI、AS などのエンジニアリング熱可塑性樹脂は、工業用部品の製造に広く使用されています。
SLS は、寸法精度が高く、機械的および物理的特性の優れた部品を製造できます。ただし、FDM はより経済的な技術であり、リードタイムが短縮されます。
3D プリントでの熱可塑性材料の経験から、材料の機械的特性が優れているほど、コストが高くなり製造が難しくなります。
熱硬化性樹脂
熱硬化性樹脂または樹脂は、審美性が要求される部品に適しています。これらの材料は、射出成形のような滑らかな表面と細部を備えた部品を作成できます。通常、熱硬化性樹脂は剛性が高く、熱可塑性樹脂よりも脆いです。そのため、機能的な用途には適していない材料があります。 MJF はより高い寸法精度とより滑らかな表面を持つ部品を製造できますが、コストは SLA よりも高くなります。 2 つの技術はどちらも同様の光硬化性樹脂を適用します。
| 3D印刷技術 | 材料 |
| MJF | 標準レジンタフレジン（ABSライク）耐久性レジン（PPライク）クリアレジンデンタルレジン |
| SLA | 標準レジンタフレジン（ABSライク）耐久性レジン（PPライク）クリアレジンデンタルレジン |
金属
金属 3D プリント部品は、高温で正常に動作できる優れた機械的特性を備えています。これにより、航空宇宙および医療産業における軽量アプリケーションにとって最も理想的な技術となります。 DMLS 部品は優れた機械的特性と公差を備えていますが、バインダー ジェッティングはより安価で、より大きな部品を製造することもできます。
| 3D印刷技術 | 材料 |
| DMLS | ステンレススチールチタンアルミニウム |
| バインダージェッティング | ステンレス鋼 |
その他の資料
セラミックや砂岩などの材料は広く適用されていないため、その用途は限られています。利用可能な唯一の技術はバインダージェッティングです。
| 3D印刷技術 | 材料 |
| バインダージェッティング | セラミック |
アプリケーションによる技術の選択
機能や外観が 3D プリントの主な設計上の考慮事項になると、選択プロセスを決定するための最も重要な要素である、最適なプロセスの選択に焦点を当てる必要があります。私たちの経験と同様に、熱可塑性ポリマーは機能用途により適していますが、熱硬化性樹脂は外観に適しています。
機能性
機能の設計要件に基づいて、最適な3D印刷プロセスを特定するために提供します。
| 機能性 | 許容差 | 低 (±0.5mm) | FDM |
| 中 (±0.3mm) | SLS | ||
| 高 (±0.1mm) | MJFSLA | ||
| 高強度 | 低 (< 30MPa) | FDM | |
| 中（30～85MPa） | SLS | ||
| 高 (> 85MPa) | DMLBSinder JettingFDM | ||
| 特殊な特性 | 耐薬品性 | SLS | |
| 耐熱性 | SLSSLA | ||
| 生体適合性 | DMLSFDMSLA | ||
| フレキシブル | 高伸び | FDMSLS | |
| ソフト/ゴム状 | MJFSLA |
さらに、次のような情報もお勧めします。
- 他のコンポーネントと干渉する部品を設計したら、必要なレベルの公差を定義する必要があります。でも、 より高い寸法精度 コストが高くなります。代替オプションは、3D プリント プロセスの後に、重要な寸法または細部を備えたフィーチャを仕上げることです。
- 部品全体の強度は、さまざまな機械的および物理的特性に依存します。選択を簡素化するために、引張強度を選択の目安として使用できます。高い強度と剛性を得るには、連続炭素繊維を使用した DMLS または FDM が最適です。
- エンジニアリング材料には、耐熱性、耐薬品性、生体適合性などの特別な特性があります。
- 柔軟性は破断点伸びが高く、SLS と FDM には TUP があります。
外観
外観が当社の 3D プリント パーツの主な関心事である場合、次のチャートによって最適なテクノロジを選択できます。
| 外観 | 滑らかな表面 | サポートマーク | SLA |
| サポートマークなし | MJF | ||
| 透明 | サポートマーク | SLA | |
| サポートマークなし | MJF | ||
| テクスチャ | ウッドフィル | FDM | |
| メタルフィル | FDM | ||
| フルカラー | ポリマー | MJF | |
| 砂 | バインダージェッティング |
さらに、次のような情報もお勧めします。
- SLA と MJF はどちらも、滑らかで射出成形のような表面を持つ部品を製造できます。これら 2 つのテクノロジーの主な違いはサポート構造です。MJF サポートは解決可能ですが、SLA サポートは手動で削除する必要があります。
- MJF は完全に透明な部品を製造できますが、SLA は半透明の部品しか製造できず、後処理して 100% 光学的に透明にすることができます。
- ウッドフィルまたはメタルフィル FDM フィラメントにより、ウッドライクまたはメタルライクなどの特殊な質感を作り出すことができます。ゴム状の部品は柔らかく、曲げたり圧縮したりできますが、真のゴムの性能には欠けます。
- MJF および Binder Jetting は、フルカラー印刷機能を提供できます。 MJF は、より優れた物理特性とマルチマテリアル機能を備えた材料も提供できます。
ものづくり力による技術選択
3D プリントの設計が完了すると、各技術の製造能力によって最終的な選択プロセスが決まります。各テクノロジーの基本的な仕組みを概観し、その仕組みを完全に理解することが重要です。 主な利点 と 制限事項.
次のデータを解釈するには、いくつかの規則があります。
- 寸法精度 フィーチャーの詳細と部品の品質を決定します。精度の高い加工ほど、より微細な形状が得られます。
- ビルドサイズ パーツの最大寸法を決定します。ビルド サイズを超えるパーツについては、パーツを複数のコンポーネントに分割し、後で組み立てることを検討する必要があります。
- サポート構造 設計の自由度を決定します。 SLS のような支持体のない技術、MJF のような溶解可能な支持体、または FDM のような二重押出し技術には、ほとんど制限がありません。これにより、より自由な構造を作成できます。
| 3D印刷技術 | 寸法精度 | ビルドサイズ | サポート |
| FDM | ±0.5mm | 200×200×200mm | 溶解可能 |
| SLA | ±0.1mm | 145×145×175mm | 常に必須 |
| SLS | ±0.3mm | 300×300×300mm | 不要 |
| MJF | ±0.05mm | 200×200×200mm | 必ず必要（溶解可） |
| DMLS | ±0.1mm | 200×200×200mm | 常に必須 |
| バインダージェッティング | ±0.2mm | 200×200×200mm | 不要 |
レイヤーの高さ
レイヤーの高さは、テクノロジーの選択において考慮すべきもう 1 つの重要な要素です。 3D プリントの付加的な性質のため、レイヤーの高さによって表面の滑らかさと最小フィーチャ サイズが決まります。レイヤーの高さが小さいほど、階段状の効果が減少し、より正確なサーフェスが生成されます。
| 3D印刷技術 | 典型的な層の高さ |
| FDM | 50～400ミクロン |
| SLA | 25～100ミクロン |
| SLS | 80～120ミクロン |
| MJF | 16～30ミクロン |
| DMLS | 30～50ミクロン |
| バインダージェッティング | 100ミクロン |
結論
初期の選考プロセスでは、機能性と外観のどちらを優先するかを確認する必要があります。材料を確認したら、コストと特性の比較が選択プロセスの主なポイントです。 当社のプロフェッショナルな 3D テクノロジーに興味がある場合は、今すぐ当社のエンジニアリング チームにお問い合わせください。