粉末固着方式

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粉末固着方式
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粉末固着方式は、インクジェット方式インクジェットヘッドから噴射した樹脂を紫外線で固めながら積層していく方式のこと。に分類されることもあり、敷き詰められた粉末材料の上にヘッドから接着剤バインダー、または、結合剤とも言う。粉末固着方式では、層状の粉末にこの接着剤を印刷していくことで、粉末を結合(硬化)して断面を形成する。(バインダー)を吐出し、固めていく方式です。このページでは、粉末固着方式の特徴や仕組みについて詳しく解説します。

目次

UTURE
基本情報

粉末固着方式の基本情報をまとめました。

ISO規格の名称結合剤噴射法
別名Binder Jetting,BJP
プリンター価格高い
印刷精度普通
UTURE
仕組み

粉末固着方式では、以下の流れで立体物を造形しています。

  1. 粉末をセットする
  2. 素材となる粉末(主に石膏)が保管されたタンクと、実際に印刷が行われるステージ3Dプリンターにおいて、造形物が印刷される土台のこと。プラットフォームやテーブルともいう。が、同一平面上に並んでいます。

    撮影場所:3Dソリューションセンター

    ▲印刷が行われるステージ3Dプリンターにおいて、造形物が印刷される土台のこと。プラットフォームやテーブルともいう。(タンクは写真溝奥)

    平面に沿って設置されたワイパー状の機構によって、タンクに保管された粉末が、印刷が行われるステージ3Dプリンターにおいて、造形物が印刷される土台のこと。プラットフォームやテーブルともいう。へと平行移動され、薄い層を形成します。

    メンバー制作

    ▲ワイパーの軌道

  3. 接着剤を噴射し、"面"を印刷する
  4. ステージ3Dプリンターにおいて、造形物が印刷される土台のこと。プラットフォームやテーブルともいう。にセットされた粉末に、ステージ3Dプリンターにおいて、造形物が印刷される土台のこと。プラットフォームやテーブルともいう。とヘッドの相対位置を変化させながら接着剤バインダー、または、結合剤とも言う。粉末固着方式では、層状の粉末にこの接着剤を印刷していくことで、粉末を結合(硬化)して断面を形成する。を噴射していくことで、断面形状を作成します。噴射された接着剤バインダー、または、結合剤とも言う。粉末固着方式では、層状の粉末にこの接着剤を印刷していくことで、粉末を結合(硬化)して断面を形成する。は即座に乾燥し、粉末同士を接着・結合します。いわば、粉末焼結方式平らに敷き詰めた粉末に対して、レーザービームや電子ビームを照射することで、断面形状を溶融・結合させる方式のこと。インクジェット方式インクジェットヘッドから噴射した樹脂を紫外線で固めながら積層していく方式のこと。の性質を併せ持った印刷方式です。

    メンバー制作

    ▲粉末固着方式の仕組み

  5. "面"を積み重ねる
  6. 結合された断面は、周りの粉末と共に一層分下降し、その上に新たな粉末が層状に補給されます。そして再び接着剤バインダー、または、結合剤とも言う。粉末固着方式では、層状の粉末にこの接着剤を印刷していくことで、粉末を結合(硬化)して断面を形成する。を噴射することで、粉末を接着・結合します。

    この工程を繰り返し、断面を積み重ねていくことで、立体が造形されていきます。

    撮影場所:3Dソリューションセンター

    ▲実際の印刷物

    ちなみに、結合されず余った粉末が印刷物下部に溜まるため、わざわざサポート材造形中、押し出されたフィラメントが浮遊するのを防ぐため、中空部分(オーバーハング)とステージの間に印刷する支柱。を印刷する必要がありません。

以上、粉末固着方式の仕組みでした。

豆知識! -造形物硬化編-

粉末固着方式の造形物は、石膏で出来ているため強度が非常に弱いです。そのため、粉末焼結方式平らに敷き詰めた粉末に対して、レーザービームや電子ビームを照射することで、断面形状を溶融・結合させる方式のこと。同様の粉末除去操作をした後、仕上げに硬化用の液体を塗る必要があります。

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特徴

粉末固着方式の特徴を紹介します。

以上、粉末固着方式の特徴でした。

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ギャラリー

粉末固着方式のプリンターや、それらの印刷物の写真を紹介します。

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参考文献
前:粉末焼結方式
平らに敷き詰めた粉末に、レーザービームや電子ビームを照射し、断面形状を溶融・結合させる方式です。
プリンター見学:次
多種多様な3Dプリンターを体感できる、イグアス3Dソリューションセンターにお邪魔し、様々な3Dプリンターを見学しました。

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