3Dプリンター出力サービス

3Dプリンター出力は、製造業をはじめ、建築や医療業界など幅広い分野で活用されています。
本記事では、特に医療業界で活用されているセラミック3Dプリンターをご紹介します。

セラミック3Dプリンター出力の特徴

セラミック3Dプリンターとは、材質に陶器やセメント、ガラスなどの無機化合物であるセラミックを使用できる3Dプリンターです。人工骨や義歯を3Dデータから造形ができるため個人に合わせやすく、特に医療業界で活用されています。ジルコニア、シリカ、ガラス、アルミナ、ハイドロキシアパタイトなどのセラミック材質を使用できます。他のセラミック材質の加工方法に比べ、造形時間やコストの削減が可能で、中空構造といった複雑な形状にも対応できます。

セラミック3Dプリンターの造形方式

セラミック3Dプリンターは、セラミック粉末に光硬化性樹脂を混ぜたものに、レーザーを照射することによって1層ずつ硬化して積み重ねて造形します。この造形方式には、主に2種類あります。

光造形方式

液体状の光硬化性樹脂に、粉末状のセラミックを混ぜた材料にレーザーを照射して1層ずつ硬化して造形します。表面が滑らかな仕上がりで、高精度な造形が可能です。
一方で、光硬化性樹脂を使用するため、太陽光などに長時間当たると劣化や変色が起こりやすい傾向があります。
光造形方式について詳しくはこちら→光造形方式を徹底解説

バインダージェット方式

バインダージェット方式とは、粉末状の材料にバインダーと呼ばれる光硬化性樹脂の結合材を噴射することで1層ずつ造形します。紫外線レーザーによって、特定の場所だけを硬化させることができるため、複雑な形状も造形できます。紫外線が当たらない部分が造形物を支えるため、サポート材の除去工程が不要です。また、光硬化性樹脂の色を変えることで、セラミックに色を着けることができます。強度は比較的低く、表面に粉っぽさが残るという注意点があります。

セラミック3Dプリンター造形物の後処理

セラミック3Dプリンターでの造形後には、必要な後処理があります。
ここでは、3種類の後処理をご紹介します。

洗浄

光硬化性樹脂を使用するため、造形後には表面に未硬化の樹脂が残ります。
そのため、エタノールやアセトンなどの有機溶液を使用して、洗浄をします。

脱脂・焼成

セラミック3Dプリンターでは、粉末状のセラミックに液体状の樹脂を混ぜます。
造形後に樹脂を取り除くため、脱脂の処理を施します。
また、水分や有機物を飛ばすため、焼成をして密度を高めます。

研磨

粉末状のセラミックを使用するため、表面に粉っぽさや積層痕が残ります。
滑らかな仕上がりが必要な場合は、造形後の研磨作業が必要となります。

まとめ：セラミックも3Dプリンターで使用できる

3Dプリンター出力では、セラミックも使用可能で特に医療業界で活用されています。
主な造形方式は光造形方式とバインダージェットで、光硬化性樹脂に粉末状の樹脂を混ぜて紫外線で硬化する方法がとられています。造形後には、洗浄や焼成、研磨といった後処理が必要です。
ぜひ、セラミックの加工でも3Dプリンターをご検討してみてください。

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