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積層造形とは: 種類、技術、プロセス

投稿 by マックス?コモノフ

テクノロジーが进歩するにつれ、私たちの业务方法も进化することがよくあります。私たちはさまざまなタスクを実行するための新しい方法や技术を开発します。これは製造の世界にも当てはまり、积层造形が今やはるかに重要になっています。

付加製造は 1980 年代に初めて開発されましたが、それ以来、はるかに高度になり、実装も容易になりました。付加製造とは何か、そしてそれがどれほど価値あるものになる可能性があるのか??を詳しく見ていきましょう。

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付加製造とは何ですか?

多くの人が最初に抱く疑问は、「付加製造とは何か？」ということでしょう。

本質的に、積層造形とは、完成するまで一度に 1 つの層を追加して製品またはオブジェクトを作成することを意味します。

これは、目的の物が完成するまで原材料の大部分を削ったり切り取ったりする减算的製造法とは逆です。

前述のように、积层造形法は1980年代に初めて使用されました。当时は、主に次のようなものを作成するために使用されていました。 製品プロトタイプ すぐに完成しました。しかし、これらの试作品は机能的とは程远いものでした。製品のスケールバージョンがどのようなものかを示すためだけのものでした。これらの试作品を作るために発明された特定の机械は、 3-D&苍产蝉辫;プリンタ。

それ以来、积层造形技术は进歩し続け、现在ではボーイングやゼネラル?エレクトリックなどの大公司で効率的な手法として利用されています。さらに、 3-D&苍产蝉辫;プリンターははるかに进化し、事実上谁でも使用できるようになりました。

积层造形の种类

すべてが 3-D 印刷も同じかといえば、そうではありません。実際、積層造形には 7 つの異なるタイプがあります。

シートラミネート

积层造形法（尝翱惭）とも呼ばれる。この积层造形法は、材料のシートを接合して、&苍产蝉辫;3-D&苍产蝉辫;オブジェクト。

シートラミネートは、纸などのシート材料を敷き、その上に接着剤を涂るところから始まります。その后、别のシートをその上に重ねて、シート同士を接着します。

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シートの希望の高さや密度が达成されたら、ナイフまたは&苍产蝉辫;コンピューターガイド 余分な材料を切断するためにレーザーが使用されます。また、超音波溶接を使用して层を结合する超音波积层製造と呼ばれるタイプのシート积层もあります。

材料の押し出し

积层造形の最も一般的なタイプの一つです。このタイプでは、热可塑性材料をノズルから押し出して各层を堆积させます。これは、多くの分野で一般的に使用されているタイプです。 3-D プリンター。具体的には、熱溶解フィラメント製法 (FFF) が最も一般的に使用されているプロセスです。

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FFF は、加熱されたヘッドに材料を押し込むことで機能し、3D CAD データに基づいて層を配置します。この層はビルド プラットフォーム上にあり、次に XNUMX 層下げられてノズルが次の層をその上に配置します。各層は互いに融合し、冷却されて結合します。使用される材料は、使用するプリンターの種類によって異なります。ただし、最も一般的な材料は熱可塑性プラスチックです。

マテリアルジェッティング

プラットフォームの上にプリントヘッドが配置され、液滴の形で材料を吐出します。

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ただし、材料押し出しのようにノズルで材料を加热するわけではありません。代わりに、液体树脂を注入し、紫外线で硬化させます。层を配置した后、紫外线がプラットフォーム上を移动して层を硬化させます。その后、プラットフォームが下がって、プロセスを再开します。

バインダー喷射

とも呼ばれる ドロップオンパワー 印刷は、复合材、セラミック、プラスチック、砂など、さまざまな材料で行うことができます。

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このプロセスでは 粉末ベース ローラーを使用してビルド プラットフォーム上に堆積される積層製造材料。次に、プリント ヘッドが材料上に液体バインダーを堆積して、層を接着します。

パウダーベッドフュージョン

バインダージェット法と似ているのは、&苍产蝉辫;粉末ベース 材料。违いは、ローラーまたはブレードを使用して次の层を配置する前に、电子ビームまたはレーザーで粉末を溶融することです。

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粉末床溶融结合にはいくつかのバリエーションがありますが、いずれも 予热済み 不活性ガスが入ったチャンバーです。この方法は他の方法よりも时间がかかる倾向がありますが、航空业界を含むいくつかの既知の业界で使用されています。

バット光重合

ステレオリソグラフィーとも呼ばれます。この方法では、液体フォトポリマー樹脂の容器と UV 光源を使用して樹脂を硬化させます。レーザーを使用して樹脂に形状を作成し、UV 光で硬化させます。その後、ビルド プラットフォームが下がって次の層を開始します。

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バット光重合法は非常に精緻なプロジェクトを可能にしますが、他の积层造形法ほど构造的ではありません。しかし、サポート构造で解决できる场合が多いです。これは最も高速な积层造形法の1つですが、かなりの手间がかかります。&苍产蝉辫;クリーンアップ および処理时间。

指向性エネルギー堆积

(DED) は、積層造形法の中でもより複雑な方です。電子ビームまたはレーザーを使用して材料を溶かし、それを目的の場所に堆積させます。DED は、部品の修理や追加によく使用されます。DED で使用される最も一般的な材料は金属粉末または金属ワイヤですが、セラミックやポリマーも使用されます。DED は、高度な制御と精度を提供します。

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上记の积层造形の例は、あくまでも现在の技术です。すでに他の手法も开発されており、今后さらに优れた手法が登场することが期待されます。

付加製造认定

积层造形市场はすでに巨大であり、今后も成长が见込まれています。実际、积层造形业界は急速に拡大しており、市场规模は2025年には1000亿ドルに达すると予想されています。 その结果、多くの积层造形公司が、この业界でのスキルと知识を持つ従业员を求めるようになりました。

幸いなことに、现在では积层造形业界に兴味のある人を支援する认定プログラムがあります。例えば、 个人が基础レベルまたは技术者レベルの认定を取得できるようにする付加製造プログラム。

结局のところ、积层造形は、さまざまな业界にとって、必要な製品や部品などを生产するためのはるかに简単で便利な方法を提供します。业界が急速に拡大している今、个人が认定を受けて会社に入社したり、自分で会社を立ち上げたりするのにこれほど良い时期はありません。

上记の内容が、付加製造の分野を理解する上で役に立ったことを愿っています。付加製造はすでにエキサイティングな产业であり、技术が进歩するにつれてさらに良くなるばかりです。さらに良いことに、&苍产蝉辫;3-D&苍产蝉辫;市场にはさまざまなプリンターが存在するため、プロセスを习得するのに多少の时间はかかりますが、始めるのは简単な分野です。

皆様の积层造形への取り组みが成功することを祈念しております。

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よくある质问

付加製造とは何ですか?

积层造形とは、&苍产蝉辫;3-D オブジェクトが完成するまで、レイヤーを 1 つずつ追加していきます。

积层造形にはいくつの种类がありますか?

積層造形には次の 7 つの種類があります。

  1. シートラミネート
  2. 材料の押し出し
  3. マテリアルジェッティング
  4. バインダー喷射
  5. パワーベッドフュージョン
  6. バット重合
  7. 指向性エネルギー堆积

初心者に最适な积层造形法は何ですか?

ブリッジ 3-D&苍产蝉辫;一般市场のプリンターは材料の押し出しを採用しており、これは出発点として最适です。

付加製造ビジネスを始めることはできますか?

まさにそうです！素晴らしい 3-D&苍产蝉辫;市贩のプリンターは、あらゆる种类の製品やオブジェクトの作成に使用できます。つまり、小规模から始める场合でも、いつでも独自の积层造形ビジネスを开始できるということです。

付加製造の认定を受けることはできますか?

はい！积层造形に関する知识とスキルを习得するためのコースやプログラムが多数あります。厂惭贰では、基础または上级レベルの认定プログラムを提供しています。&苍产蝉辫;技术者レベル 分野に対する関心に応じて认定资格を取得できます。

これは、業界に参入するための優れた方法です。注意点として、SME は唯一の認定プログラムではないため、気に入ったものを探すことをためらわないでください。いくつかの大学でも、付加製造プログラムの提供が開始されています。

 

着者について
マックスは、過去 6 年間、e コマース業界で働いており、ブランドがコンテンツ マーケティングと SEO を確立し、レベルアップするのを支援してきました。それにもかかわらず、彼は起業の経験があります。彼は、余暇にフィクション作家として活動しています。

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