3Dプリンタで意外と古くから使われている！光造形に関する基礎知識をくわしく紹介

光造形による3Dプリンタは、昔から様々なシーンで活用されています。最も多く活用されているのは、試作品の製作です。形状の確認だけでなく、パーツとパーツのはまり具合や機能性試験などにも活用できます。また光造形は造形精度が高く、耐熱性や耐久性に優れた樹脂を使用できるので、工具や治具の造形にも最適です。さらに金型を作成することも可能ですが、この場合は二次硬化をしっかりと行う必要があります。もちろん、フィギュアや模型の造形にも適していることは言うまでもありません。

光造形は3Dプリンタに使われる方式で最も古い

光造形は3Dプリンタの出力方式の一つで、太陽光によりレジンと呼ばれている材料を固めて造形物を生み出す手法です。3Dプリンタで使用されている太陽光は、レーザーにより人工的に作り出した太陽光でレジンは紫外線に反応して硬化します。光造形の利点はレジンと呼ばれる樹脂が安価である点のほか、生産性が速い点が利点です。模型などでも使用されているレジンは高度な造形物を作り出すことが可能で柔軟性があり、透明な素材の樹脂もあるため、透明な部品を作り出すことも可能です。しかし、光造形には弱点もあり、造形して作り出した物体は紫外線に弱い点になります。紫外線を浴び続けると変質し、本来の形と異なる形で硬化することもあるため、生み出した造形物は太陽光やレーザーのような紫外線が当たらない場所で保管が必要など保管場所を必要としている点が弱点です。ですが、模型の制作で大量にフィギュアなどを生み出すことを可能とした技術が光造形による3Dプリンタの出力方式になるため、商業用でも多く利用されているのが光による紫外線硬化型の3Dプリンタです。

光造形はレジンを使って形を作る技術

光造形は、近年注目を集めている革新的な技術であり、主にレジンを使って立体的な形を作り出す方法です。この技術は、コンピューター上でデザインされた3Dモデルをもとに光で硬化させることで、精密で複雑な形状を実現します。 このプロセスは、まずコンピューター上で設計された3Dデータを用いて、レジンプリンターによる製造が行われます。液状の状態で注入され、レーザーやDLP（デジタルライトプロセッシング）などの光源を使用して、ピクセル単位で硬化させることが可能です。このレイヤーごとの硬化を繰り返すことで、最終的に立体的な形状が生成されます。 光造形の最大の利点は、精度と細密さです。微細なディテールや複雑な構造も再現できるため、医療分野での人体器官の再現や、製造業でのプロトタイプ作成にも活用されています。アートやデザインの分野でも、創造的なアイデアの具現化に役立てられています。しかしながら光造形にはいくつかの課題もあります。材料費が高額であることや、製造に時間がかかることが挙げられます。光による硬化が完全でない場合もあるため、製品の強度や耐久性にも注意が必要です。

光造形は紫外線を照射することで形をつくる

光造形は、先進的な製造技術の一つであり、紫外線を利用して物体の形を作り出す革新的なプロセスです。この技術は3Dプリンティングや製造業界において、素材の精密な積層による製品を生み出すために利用されています。 この方法では特定の液体樹脂を使用します。まず3DデータやCADモデルをもとに、対象物のデジタルモデルを作成するのです。次にレーザー光源やデジタル投影機などを用いて、紫外線を液体樹脂に照射します。液体樹脂が固化・硬化され、層を重ねることで物体が形成されます。 光造形の最大の利点は、高い精度と細かなディテールの再現性です。非常に複雑な形状や内部構造も再現可能で、これまで難しかったデザインやプロトタイプの制作が容易になりました。さらに迅速な製造が可能なため、生産プロセスの効率性も向上したのです。 この技術は様々な産業で活用されています。医療分野ではカスタムメイドの人工関節や義肢、矯正装置の製造に役立ち、患者の個別ニーズに対応できます。航空宇宙産業や自動車産業でも、複雑な部品の製造で威力を発揮します。

光造形と粉末焼結との根本的な違いとは？

光造形と粉末焼結は製造プロセスとして根本的に異なる2つの技術です。光造形は3Dモデルをレーザーやデジタル光源を使用して層状に造形していく方法です。これらの技術は液体樹脂や粉末を使用し、光エネルギーを照射して層を作り上げることで、立体的な物体を作り出します。この方法は精密で複雑なデザインを可能にし、プロトタイプの製造や小ロット生産に適しています。 一方、粉末焼結は、金属やセラミックスなどの粉末を使用して3Dモデルを作成する技術です。まずCADデータから得られた3Dモデルに基づいて、レーザーまたは電子ビームなどの熱源を使って粉末を溶融させるか、あるいは結合させます。このプロセスにより、層状に積み重ねられた粉末が一つの固体オブジェクトとして成形されます。粉末焼結の利点は、耐久性が高く、金属部品や高温環境で使用される部品の製造に適している点です。このような違いを覚えておきましょう。 これらの技術の根本的な違いは、材料の使用と製造プロセスにあります。光造形は主に樹脂などの液体材料を使用し、光エネルギーによって層を形成します。一方、粉末焼結は金属やセラミックスなどの粉末を使い、熱エネルギーによって層を固化させます。それにより、それぞれ異なる用途や産業に向けた製造が可能になります。