3D印刷は、さまざまなオブジェクトの3次元モデルを印刷できるようにする技術の注目すべき贈り物の1つです。 3D印刷プロセスは、さまざまなセクターで有益です。しかし、3D印刷についてどれだけ理解していますか？この魅力的なテーマについてもっと知りたい場合は、もう探す必要はありません。 3D印刷について知っておくべきことはこれです。
3D印刷とは何ですか？
3Dプリンティングは、デジタルファイルを使用して3次元オブジェクトを形成するために層ごとに材料層を敷設することを含む革新的な添加剤プロセスです。 3D印刷プロセスでは、目的のオブジェクトが完全に形成されるまで、「3Dプリンター」は材料の連続した層を下に置きます。
3D印刷の仕組み
従来のプリンターと同様に、3Dプリンターはさまざまなテクノロジーを使用し、最も一般的なものは融合堆積モデリングとして知られています（FDM。3D印刷には異なるテクノロジーが使用されますが、3D印刷プロセスには通常3つのステップが含まれます。コンピューター支援設計（CAD）ソフトウェア、次に3Dプリンターを使用してレイヤーごとにそれを印刷します。
テクニックに応じて、3Dプリンターはさまざまな素材を使用できますが、
（特にステンレス鋼、はんだ、アルミニウム、チタンなど）、プラスチックとポリマー（プラスチックと金属、木材、その他の材料を組み合わせた複合材を含む）。セラミック、石膏、ガラスなど
さまざまなタイプの3Dプリンター
3Dプリンターはさまざまなタイプで利用でき、ほとんどの場合、レイヤーごとにコンポーネントを作成することで機能します。違いは、主に原材料と、各層を融合させて最終部分を構成するために使用される技術にあります。
- 融合堆積モデリング（FDM）： プラスチックは、このプリンターのスプールでフィラメントとして届けられます。プラスチックを溶かすために、フィラメントは熱い空洞に押し込まれます。ノズルはプラスチックをノズルに押し込み、一度に1層ずつ堆積します。
- ステレオリソグラフィ（SLA）： このプリンターは、液体フォトポリマーを固体部分に変換します。強力なレーザーは、2Dのパーツの断面画像を追跡します。この光は、ベッドプレートのプラスチック層を重合します。その後、ビルドプレートのわずかな動きがあり、その後にフォトポリマーアプリケーションの新鮮な層が続き、レーザープロセスが続きます。次に、それを前のレイヤーに固めます。
- 選択的レーザー焼結（SLS）： この3D印刷のプロセスは、薄い粉末をプレートに置くことから始まります。その後、特別なレーザーが粉を加熱して固体にし、印刷されるオブジェクトの形に形成します。このプロセスは、オブジェクト全体が完了するまでレイヤーごとに繰り返されます。
- デジタル光処理（DLP）： このプリンターは、フォトポリマー部品を急速に生成します。ステレオリソグラフィ（SLA）プリンターに似ており、実質的な違いは1つだけです。レーザーを使用してレイヤーを追跡するSLAマシンとは異なり、DLPマシンは層全体を治すために投影光を使用します。部品は層ごとに形成されます。 DLPがレイヤー全体を一度に硬化させるため、SLAよりもはるかに高速です。 DLPプリンターは、おもちゃ、ジュエリー、歯科用品、置物などの複雑な樹脂デザインアイテムを印刷できます。
3D印刷のアプリケーション
プロセスの顕著な汎用性により、さまざまな業界で3D印刷の適用が適用されます。特に、自動車、航空宇宙、医療、ロボット工学、印刷サービス、およびさらに多くの業界が3D印刷技術を使用しています。 3D印刷のトップアプリケーションは次のとおりです。
- プロトタイピングと製造
3D印刷により、製造のリードタイムが短縮され、プロトタイピングが数時間で低コストで完了できます。これにより、ユーザーがすべての反復でデザインをアップグレードする必要があるプロジェクトに特に理想的です。
また、大量生産を必要としない、または通常カスタマイズされている製品の製造にも適しています。 SLSは、プロトタイプだけでなく、最終製品の製造によく使用されます。
- 自動車
自動車産業、特にF1で使用される自動車など、レーシング自動車に特化した産業は、プロトタイプと製造の特定のコンポーネントに3D印刷を活用しています。この分野の組織は、顧客が要求するようにスペアパーツを生産することにより、3Dプリントを使用してアフターマーケットの需要を満たす可能性も調査しています。
- 工事
構造は、3D印刷の主要なアプリケーションの1つです。構造における3D印刷の特定のアプリケーションには、添加剤溶接、粉末結合、押し出しが含まれます。
最近、コンクリートを印刷するように設計された大規模な3Dプリンターが、基礎を注ぎ、壁を立てるために使用されています。また、オンサイトアセンブリ用のモジュラーコンクリートセクションを印刷することもできます。これらのソリューションにより、人件費を削減し、廃棄物を最小限に抑えながら、より高い精度、より複雑さ、より速い建設、機能的統合の改善が可能になります。 3D印刷は、建築スケールモデルの作成にも役立ちます。
- 健康管理
ヘルスケア業界に関して、3Dプリンティングは、医療および歯科分野で新製品開発のためのプロトタイプを作成します。歯科では、3Dプリンティングは、金属の歯科用冠を鋳造するためのパターンの作成と、歯科用アライナーを作成するための製造ツールを作成するのに役立ちます。
また、膝や股関節のインプラントやその他の在庫品目を直接製造し、パーソナライズされた義肢、補聴器、装具のインソールなどの患者固有のアイテムを作成するのにも役立ちます。特定の手術のための3Dプリントされた外科ガイドと、3Dプリントされた骨、皮膚、組織、臓器、および医薬品の可能性が調査されています。
- 航空宇宙
航空宇宙では、3D印刷がプロトタイピングと製品開発に使用されます。また、航空機の開発において非常に役立ちます。これは、研究者が高い業界基準を妥協することなく、R＆Dの激しい要件に追いつくのに役立つためです。特定の非批判的または古い航空機コンポーネントは、フライト用に3D印刷されています。
さらに、3Dプリンティングは消費者市場で人気を博し、パーソナライズされたアイテム、ファッションアクセサリー、さらには家の装飾の作成が可能になりました。
結論
3D印刷には、さまざまな材料を使用してコンポーネントを生産するためのさまざまな機能を集合的に提供する多数の技術と技術が含まれます。 3Dプリンティングは、計り知れない可能性を秘めた進化するテクノロジーでもあり、印刷プロセスを改善し、3Dプリンターのすでに印象的な機能を拡大するために、毎日より多くの材料が調査されています。
この画期的な技術が拡大するにつれて、ヘルスケア、製造、建設など、さまざまな産業に大きな影響を与えることが期待されています。作成できるものの境界が並外れた制限に押し込まれている未来のために自分を育ててください。