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粉末焼結方式

粉末を焼結して造形する3Dプリンター出力

粉末焼結方式とは、パウダーヘッドと呼ばれる高出力のレーザー光線によって粉末の樹脂や金属を焼結して造形する3Dプリンター出力方式です。強度に優れ、表面はざらざらした質感で仕上がります。

樹脂素材は選択的レーザー焼結(SLS)方式、金属素材は選択的レーザー溶融(SLM)方式が主に用いられます。どちらもレーザーを粉末に照射し、1層作るとステージも1層下がり、順次ステージを下げながら造形します。レーザーは直径の自由度が熱溶解積層(FDM)方式で用いるノズルよりも高く、横幅が0.02mmなどの微小な造形物や複雑な形状の造形が得意です。

SLS方式では、焼結されていない周囲の粉末が支えてくれるためサポート材を必要としません。SLM方式では、取り扱う金属素材が樹脂素材よりも密度が高く重いため、サポート材が必要です。

樹脂素材はナイロン、金属素材はマルエージング鋼やアルミニウム合金などを出力できます。粉末を熱エネルギーで固化する造形方式の特徴上、他の3Dプリンター出力方式に比べ、強度の高い造形が可能です。切削素材が強固なのは、どろどろに溶かして押し固め成形することでより細かい粒子の状態で結びついているためです。粉末の状態で溶かして結びつける粉末焼結方式ではそれに匹敵する強度になります。

粉末焼結方式の出力では、デザインの試作から実際に動作する試作品まで、大量生産前のテストとして用途に合わせた製作を行うことができます。粉末を焼き固めて造形するため、表面はざらざらとした粉っぽい質感で仕上がります。滑らかな表面や光沢のある表面が要求される場合には光造形方式による出力が適しています。粉末焼結方式の強度と表面仕上がりも必要な場合は、研磨などの表面仕上げにより対応できます。

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