3Dプリンターの材料は、他の加工方法とは異なる形状をしています。
また、使用できる材質もさまざまで、耐熱性や耐候性などの優れた特徴があります。
本記事では3Dプリンターで使用する材料の形状と、代表的な材質を特徴別に分類して詳しく解説します。
3Dプリンターは、材料を層状に積み重ねることで立体物を造形する機械です。
決まった形から削り出す切削加工とは異なり、造形方式によって使用する材料の形状に特徴があります。
フィラメントとは、熱溶解積層方式で使用される糸状の材料です。
熱で柔らかくなり、冷えると固まる熱可塑性の樹脂が主に使用されます。
液体状の樹脂(レジン)は光硬化性で、光造形方式やインクジェット方式で使用します。
液体を固めることで層の結合が密になり、とても滑らかな表面に仕上がるため、模型などのデザイン性が必要な造形物で活用されています。
粉末材料は、パウダーベッド方式で使用されます。
樹脂だけでなく金属粉末もあるため、金属3Dプリンターでよく活用される材料の形状です。
3Dプリンターで多く使用される材質は、熱可塑性(熱で柔らかくなり、冷えると固まる性質)や
光硬化性の樹脂などがあります。
これらの材質は、強度や耐熱性などの特徴を持っており、目的によって使い分けられています。
以下で、3Dプリンターで使用できる材質を、特徴ごとにご紹介していきます。
ナイロンにカーボン粉末を混ぜた材質です。ナイロンの耐熱性・柔軟性に加えて、強度もあります。
用途：強度だけでなく精度も高いため、生産治具や最終製品も製作できる。
注意点：ファイバーでさらに強度を追加できるが、形状によって制限がある。
高性能プラスチックであるPEIがベースの材質で、耐熱性と耐薬品性に優れています。
また、生体適合性もあり、3Dプリンター材質の中で唯一の食品接触認定があります。
用途：民間航空機内装品の使用認可が下りているため、航空機部品等にも対応可能。
注意点：耐摩耗性は低いため、取り扱いには注意が必要。
エンジニアプラスチックであるABSに、弱点であった耐候性を備えた材質です。
用途：紫外線に強いため、屋外利用の製品に最適。
注意点：層の結合力が弱いため、屋外利用の際には水漏れに注意が必要。
ゴムのように弾力性のあるエラストマー材質で、熱可塑性と熱硬化性があります。
用途：機械部品から靴底など、幅広い用途で使用が可能。
注意点：造形後、切削などの後加工ができない。
スーパーエンプラであるPEEK相当材で、耐薬品性と耐摩耗性があります。
さらに強度もあり、耐熱性や真空内でのガス放出を抑えるという特性もあります。
用途：耐久性もあるため、宇宙機器部品などの製作も可能。
注意点：高機能なため、他の材質と比べて価格が高め。
エンジニアプラスチックのABSに、コーティングをすることで静電気拡散特性を備えた材質です。
用途：静電気を抑えるので、粉塵が舞う環境下で使用可能。
注意点：傷や汚れがつくと、コーティングが剥がれ、静電気拡散特性が劣化する。
皮膚や体内に触れても、拒絶反応を起こしにくい生体適合性(ISO10993、USP ClassVI認定)があります。
用途：食品生産部品や医療ツールなどに使用可能。
注意点：生体適合性がありグレードが高い材質のため、価格が高い傾向がある。
光造形方式でよく使用される材質です。ヤスリがけをしたあと、薬剤を塗布することで透明処理ができます。
用途：滑らかな表面で高精度な見た目のため、展示会や見本の製作に最適。
注意点：紫外線で劣化するため、屋外使用には注意が必要。
3Dプリンターで使用する材料は、造形方式によって仕様が異なり、糸状や液体など特徴的な形状をしています。
また、材質についても幅広い種類があり、強度の高さや耐候性といった機能性を持っています。
そのため、用途や使用環境に合わせた材質の選択が重要です。DDD FACTORYでは、用途に合わせた材質のご提案も承りますので、まずはお気軽にご相談ください。
その他の材質一覧はこちら→3Dプリント素材
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