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3Dプリンター(光造形・粉体造形)で使用される樹脂の種類

  • 3Dプリンター

当記事では、3Dプリンター(光造形・粉体造形)で使用される樹脂材料の種類について詳しくまとめておりますので、ぜひ最後までご覧ください。

3Dプリンター(光造形・粉体造形)とは

3Dプリンターは、3DCADで作成した設計データを基に、スライスされた2次元の層を順次積み重ねて立体物を製作する機械です。この技術は、薄い層を積み上げる「積層方式」を基本としていますが、具体的な製作方法には多くのバリエーションがあります。

主な製作方式

光造形方式(SLA)

液状の樹脂を紫外線で硬化させ、形状を作る方法。高精細な仕上がりが特長です。

FDM方式(熱溶解積層法)

熱で溶かした樹脂を一層ずつ積み重ねる方式。手頃な価格と汎用性から広く利用されています。

粉体造形方式(SLS)

粉末状の樹脂や金属にレーザーを照射して焼結または溶融させる方法。複雑な形状や高い強度を必要とする部品に適しています。

3Dプリンターは、試作品の製作から、デザインの検証、最終製品の一部製造まで、幅広い分野で活用されています。

3Dプリンター(光造形・粉体造形) で使用される主な樹脂材料

3Dプリンター(光造形・粉体造形)で使用される材料は、ABS・PPライク樹脂、ナイロン等、様々な種類があります。下記にてそれぞれの製作方法で使用される樹脂材料について、解説します。

光造形で使用される主な樹脂材料

・ABSライク

光造形用のABSライクレジンは、実際のABS樹脂に近い特性を持っています。  

このレジンは、高い強度と耐久性、優れた耐衝撃性を備えており、曲げ強度や引張強度にも優れています。さらに、FDM方式(熱溶解積層法)の3Dプリンターで使用されるABSフィラメントと比較して、より滑らかで高精細な仕上がりを実現することができます。

・PPライク

光造形用ポリプロピレン(PP)ライクレジンは、ポリプロピレンの特性を再現した高い強度、優れた耐衝撃性、耐摩耗性、そして耐久性を兼ね備えています。

このレジンは液体ベースのUV硬化タイプであり、光造形方式の3Dプリンターと組み合わせることで、滑らかで高精細な造形が可能です。また、ポリプロピレン(PP)はさまざまな工業製品に広く使用されているため、このレジンはポリプロピレン製品の試作に最適な材料となっています。

・PCライク

光造形用ポリカーボネート(PC)フィラメントは、高強度と耐熱性を備えたエンジニアリング・プラスチックの代表的な材料です。従来は金型や切削加工のみで使用されていましたが、3Dプリンター用フィラメントとして登場し、ものづくりの可能性を広げています。

近年では、安価なデスクトップ型3Dプリンターでも利用可能となり、新たな製品開発への期待が高まっています。ただし、取り扱いの難しさや使用可能なプリンターの制限があるため、特長や注意点を理解することが重要です。

・POMライク

光造形用のPOMは、高強度、高硬度、高剛性を特徴としています。特に高い剛性、低摩擦、優れた寸法安定性が求められる用途に適しており、自動車部品、機械部品、電子機器などの分野で重要な役割を果たしています。

粉体成形で使用される主な樹脂材料

・ナイロン

粉末造形で使用されるナイロン材料の主流はナイロン11とナイロン12であり、ナイロン6に対応した機種は非常に稀少です。ナイロンは熱収縮性が高く、取り扱いが難しい性質を持っています。

その中でもナイロン11やナイロン12は、他のナイロンに比べて融点と吸湿性が低く、寸法安定性が高いことから、比較的扱いやすい材料とされています。

一方、ナイロン6は融点が225℃と高く、熱収縮性が顕著なため、造形中に収縮による曲がり、ねじれ、反りなどの問題が発生しやすく、非常に高度な技術が求められます。

ワンストップ部品加工センターでは、独自の加工ネットワークを持っているため、上記の樹脂材はもちろん、金属材の3Dプリンターにも対応しています。

他社では対応できない材料やサイズの3Dプリンター(光造形・粉体造形)による試作加工に対応していますので、どんな案件でもお気軽にご相談ください。

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3Dプリンター(光造形・粉体造形)の試作事例

軸受け固定プレート

こちらは、軸受け固定プレートを光造形にて製作した事例です。光造形にて製作できるかつ、短納期対応ができる企業が見当たらず、当社に相談をいただきました。そこで当社では、生産能力が高い独自の加工ネットワークを持っているため、6日で納品まで行いました。また、 コスト面でも他社より削減して、部品製作をいたしました。

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エバーケース

こちらは、エバーケースの加工事例です。製品評価イベントがあり、可能な限り価格を抑え、且つ短納期での加工を希望されていました。国内のお客様でしたが、評価先が海外であったためout-outでの輸送を前提に見積りを行いました。海外の独自の加工ネットワークを活用し、価格・納期の両方の面でお客様に満足していただく形で納品ができました。

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SLA加工品

こちらは、SLAの加工事例です。お客様より発注から5日で納品してほしいと依頼があり、同業他社では5日で対応できる企業が見当たらず、非常にお困りでした。そこで、当社にご相談いただきました。当社では、1000社を超える独自の加工ネットワークがあるため、他社では対応できないようなスケジュールでも対応可能です。

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3Dプリンター(光造形・粉体造形)の試作・量産加工は、ワンストップ部品加工センターにお任せください

ワンストップ部品加工センターは、開発・量産の加工パートナーとして、車載・産業機器・医療をはじめ幅広い業界のお客様の必要な部品をワンストップにて提供してきました。

どんな開発案件も、設計からワンストップ対応致しますので、板金/プレス試作・量産加工先をお探しの皆様、是非一度当社にご相談ください。

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