3Dプリンティングにはどのような材料が使用されていますか?

3Dプリンティング技術は、アディティブマニュファクチャリングとも呼ばれ、材料をレイヤーごとに追加して3次元オブジェクトを構築するラピッドプロトタイピングテクノロジーです。この技術は、効率的かつ高精度な製造に新たな可能性をもたらします。の核心3Dプリンティング材料の選択と応用にあるので、3Dプリンティングで主に使用されている材料?この記事では、さまざまなで使用される材料印刷所では、その背後にあるさまざまな分野での科学的原理、プロセス特性、および応用例を明らかにします。

3Dプリンティングとは?

3Dプリンティングは、3次元プリンティングまたはアディティブマニュファクチャリングテクノロジーの正式名称であり、材料を層ごとに蓄積することで3次元のエンティティを構築する技術です。従来のサブトラクティブ製造(切断など)や同等の材料製造(鋳造、鍛造など)とは異なり、3Dプリントデジタルモデルから直接開始し、コンピューター制御の下で精密機器を使用して、材料を必要な形に積み重ねます。形状とサイズ。このプロセスには金型や工具が不要なため、設計の自由度と製造の柔軟性が大幅に向上します。

3Dプリンティングの利点は何ですか?

利	形容
設計の柔軟性	複雑な形状や内部構造をプリントすることで、従来の製造方法では実現が難しかったデザインを実現することができます。
ラピッドプロトタイピング	製品開発サイクルを短縮し、テストと検証のための物理モデルを迅速に生成
パーソナライズされたカスタマイズ	独自のニーズを満たすために、顧客のニーズに応じてパーソナライズされた設計と製造
材料の多様性	さまざまな材料(プラスチック、金属、セラミックなど)を印刷に使用して、さまざまなアプリケーションシナリオに適応できます。
廃棄物の削減	必要なものだけを使用して、材料の無駄と在庫コストを削減します
コスト効率	少量で複雑な部品製造における従来の製造方法よりも費用対効果が高い

3Dプリントにはどのような材料を使用できますか?

1.プラスチック素材

PLA(ポリ乳酸):コーンスターチなどの再生可能な植物資源に由来する生分解性プラスチック。無毒で無臭で、印刷時に刺激臭が出ないので、家庭での使用に最適です。PLA印刷部品は、表面が滑らかで明るい色ですが、融点が低く、耐高温性が劣ります。
ABS(アクリロニトリル-ブタジエン-スチレン):優れた機械的特性と耐薬品性を備えた一般的なエンジニアリングプラスチック。融点が高く、ある程度の靭性と強度でパーツをプリントできます。ただし、ABSは印刷プロセス中に刺激臭が発生する可能性があるため、換気の良い環境で使用する必要があります。PA(ポリアミド):ナイロンとも呼ばれ、工業分野で広く使用されている高強度・高靭性の素材です。ナイロン素材でプリントされた部品は強度と靭性が高いため、高い応力や摩耗に耐える必要がある部品の製造に適しています。ただし、ナイロン素材の価格は比較的高く、印刷プロセスでは高温多湿の管理も必要です。
TPU(熱可塑性ポリウレタン):印刷物にある程度の弾力性がある特殊な軟質素材。TPU印刷効果が優れており、成形は滑らかで、気泡はなく、表面は滑らかで繊細で、色は正確です。さらに、TPUは環境に優しい製品であり、無毒で、刺激臭がありません。
PETG(ポリエチレンテレフタレート):PLAとABSの長所を組み合わせた複合材料で、ABSに比べてPETGは靭性が高く、印刷が容易で、反りや臭い、泡立ちがありません。PETGによって印刷された完成品は明確で透明であるため、広告レター業界でお気に入りの3D印刷材料の1つになっています。

2.感光性樹脂

特定の波長の光にさらされると固化する高分子材料。通常、SLA(光造形)またはDLP(デジタル光処理)3D印刷技術で使用されます。感光性樹脂でプリントした部品は、表面が平滑で精度が高いため、高い精度と表面品質が求められる部品の製造に適しています。ただし、感光性樹脂の価格は比較的高く、照明条件は厳密に制御する必要があります。印刷サービス.

3.金属材料

チタン合金、ステンレス鋼など。これらの材料は通常、SLM(選択的レーザー溶融)またはSLS(選択的レーザー焼結)技術で使用され、工業部品や複雑な金属部品の製造に適しています。金属材料からプリントされた部品は金属強度と導電性を持っていますが、金属3D印刷装置は高価で、印刷速度が遅く、部品の精度と表面品質を向上させるために特別な後処理プロセスが必要です。

4.セラミック材料

優れた耐高温性、耐摩耗性、耐食性を備えています。セラミック3Dプリンティング技術は通常、粉末冶金やレーザー溶融などの方法を使用します。セラミック印刷部品は、航空宇宙、医療機器、その他の分野の高温、高圧、腐食性の環境で使用できます。ただし、セラミック材料は比較的脆く、印刷プロセスでは温度や圧力などのパラメーターを厳密に制御する必要があります。

3Dプリンティング材料はどのように選ばれるのですか?

1.強度に応じて選択

低強度要件:アートワーク、装飾品、モデルなど、強度要件が低い用途には、PLA(ポリ乳酸)を選択できます。
中程度の強度要件:工具、家具アクセサリー、模型など、ある程度の強度と耐摩耗性が必要なアイテムには、ABS(アクリロニトリル-ブタジエン-スチレン共重合体)を検討する価値のある材料です。
高い強度要件:機械部品、機能アクセサリー、工業用金型など、より高い圧力や高い機械的強度に耐える必要がある用途には、PETG(ポリエチレンテレフタレート)またはナイロン(PA)を選択することをお勧めします。

2.柔軟性に応じて選択してください

一般的な柔軟性要件:TPE(熱可塑性エラストマー)とTPU(熱可塑性ポリウレタン)は、柔軟性に優れた2つの3Dプリンティング材料です。
高い柔軟性の要件:頻繁に折り曲げたりねじったりする必要があるフレキシブルエレクトロニクスには、柔軟性が高く、長期間にわたって形状を回復できる材料が必要です。現時点では、ゴム材料(スチレンブタジエンゴム、ニトリルゴムなど)と特別に配合された柔軟なプラスチックがより良い選択かもしれません。

3.耐熱性に基づいて選択してください

低温環境:低温環境で使用する必要がある製品については、3Dプリンティング材料これにより、低温でもパフォーマンスを維持できます。たとえば、特別に配合されたPLAまたはABSの中には、零下数十度の低温環境でも安定性を維持できるものがあります。
高温環境:高温環境での作業が必要な製品には、耐熱性のある3Dプリンティング材料を選択する必要があります。例えば、高温ナイロン(ナイロンPA6、ナイロンPA11、ナイロンPA12など)は、優れた耐高温性を有し、自動車エンジン部品、熱風流量センサーなどの製造に適している。耐熱性樹脂(ポリエーテルケトンPEEKやポリイミドPIなど)数百度までの温度に耐え、安定した物理的および機械的特性を維持できるため、航空宇宙、航空宇宙エンジンなどの分野で広く使用されています。さらに、金属3D印刷材料(チタン合金、アルミニウム合金、ニッケル基合金など)も優れた耐高温性を備えており、極端な高温環境での部品の製造に適しています。

4.その他

費用：材料費は異なる場合があり、予算に基づいて評価する必要があります。
可用性：生産スケジュールに影響を与えないように、選択した材料がすぐに入手できることを確認してください。
環境への配慮:リサイクル可能か生分解性かなど、素材の環境への配慮を考慮してください。
印刷パラメータ:材料が異なれば、印刷温度、印刷速度など、必要な印刷パラメータも異なります。材料を選択する前に、選択した材料を3Dプリンターがサポートできること、およびパラメータ設定が正しいことを確認してください。

家庭用3Dプリントに最適な材料は何ですか?

いつ3Dプリントサービス家庭環境では、環境への配慮、安全性、使いやすさ、費用対効果の高い選択、印刷品質などの要素を考慮して材料を選択する必要があります。家庭用3D印刷に最適な材料をいくつか紹介します。

1.人民解放軍

利点：PLAはコーンスターチなどの再生可能な材料から作られており、生分解性が優れており、環境にやさしく、刺激臭がないため、家庭での使用に非常に適しています。強度と硬度が高く、印刷されたパーツは表面が滑らかで、細かくて派手なディテールがあります。
アプリケーション：様々な日用品、玩具、装飾品などの印刷に適しています。

2.ABS樹脂

利点：ABSは耐衝撃性、耐薬品性に優れているため、丈夫で耐久性のある部品の製造に適しています。表面硬度が高く、変形しにくいです。ABSは印刷プロセス中に刺激臭が発生する可能性があるため、部屋の換気が十分であることを確認する必要があります。また、ABSは収縮率が大きく、反りや割れが発生しやすいため、一定の印刷技術が必要です。
アプリケーション：工具など、一定の強度が必要なアイテムの印刷に適しています。3Dプリントモデル等。

3.PETGの

利点：PETGは、優れた耐候性と耐食性を備えており、さまざまな屋内および屋外のアプリケーションに適しています。収縮率が低く、印刷された部品は比較的安定しており、反りにくいです。
アプリケーション：屋外の装飾、3D印刷モデルなど、特定の環境変化に耐える必要があるアイテムの印刷に適しています。

4.TPUの

利点：TPUは、弾力性と柔軟性が極めて高い伸縮性のある素材で、耐久性と柔らかさが求められる部品を作るのに適しています。
アプリケーション：靴底、携帯電話ケース、玩具など、柔らかさと弾力性が求められるアイテムの印刷に適しています。

5.感光性樹脂

利点：感光性樹脂材料は、その高い平滑性と耐久性から広く使用されています。この材料で印刷された部品は、研削、研磨、塗装、スプレー、電気めっき、シルクスクリーン印刷などの後処理プロセスにかけることができます。
アプリケーション：アートワークやモデルなど、高精度で滑らかな表面が求められるアイテムの印刷に適しています。

よくあるご質問(FAQ)

1.これらの材料のうち、3Dプリントで最も一般的に使用されているのはどれですか?

の分野では3Dプリンティングサービス、最も一般的に使用される材料の1つはPLA(ポリ乳酸)です。PLAは、その環境保護、柔軟性、優れた印刷効果により、ホームユーザーや初心者に広く人気があります。さらに、ABS(アクリルスチレンブチレンスチレン)も、特に同等の強度と耐久性を必要とするアプリケーションで一般的に使用される3D印刷材料です。ただし、幅と人気の点では、PLAはおそらく3D印刷に最も一般的に使用される材料です。

2.3Dモデルにはどのような素材が使われていますか?

宇宙3Dプリンティングは、宇宙環境の特別なニーズに適応するためにさまざまな材料を使用します。一般的なスペース3D印刷材料には、PEGda液体プラスチックが含まれます:SpaceCALで使用される材料など、高速で複雑な印刷タスクに適しています。連続繊維強化複合材料:長征5B有人宇宙船試験船で中国が運んだ3D 3Dプリント材料などプリンターで使用される材料は、複合材料の統合された準備と形成を実現できます。金属粉:金属など3Dモデルプリントエアバスが国際宇宙ステーションで使用し、金属部品を印刷できます。月の土:月などの天体では、月の土などの地元の資源を3Dプリントに使用できます。

3.3Dモデルにはどのような素材が使われていますか?

ザ3Dプリントモデル3Dモデルはコンピューター上で作成および編集できるデジタル設計ファイルであるため、それ自体は材料の選択に直接関与しません。しかし、3Dプリンターに3Dモデルを使用する場合は、適切なプリンター材料を選択する必要があります。コモン3Dプリンティング材料PLA、ABS、PETG、TPU、感光性樹脂が含まれます。これらの材料の選択は、印刷目的、部品の性能要件、コストなどの要因によって異なります。

4.3Dプリントにはどのような物資が必要ですか?

3Dプリントに必要な消耗品には、主に次のものが含まれます:(1)プラスチック消耗品:PLA、ABS、PETGなど。これらの材料は、ほとんどの家庭用および商用の3Dプリンターに適しています。(2)金属粉末:金属3D印刷に使用され、高強度で耐久性の高い金属部品を印刷できます。(3)感光性樹脂:SLA(光造形)やDLP(デジタル光処理)などの3Dプリンターに適しており、高精度で滑らかな表面の部品を印刷できます。

概要

3Dプリンティング材料の選択は、3Dプリンティング技術の開発にとって非常に重要です。材料が異なれば、物性や応用分野も異なります。3D印刷技術の継続的な進歩と普及に伴い、3D印刷材料の需要も拡大し続けており、特に航空宇宙、自動車製造、医療などの分野では、高強度、高靭性、高温耐性などの特性を備えた3D印刷材料が求められています。特に元気いっぱい。今後、3Dプリンティング材料業界は急速な成長を続け、世界市場でより大きなシェアを占めると予想されています。

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Longshengチーム

この記事は、複数のLongshengの寄稿者によって書かれました。Longshengは製造業の主要な資源であり、とCNC加工,板金加工,3Dプリンティング,射出成形,金属プレス加工など。

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