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ラピッドプロトタイピング

高速積層造形
ラピッド造形

積層造形なのでアンダーカット形状も再現可能

積層造形とは、3Dデータの形状を任意のピッチ(厚み)で輪切り状態に分割し、1層を作っては重ね、1層作っては重ね・・・を繰り返して形状を作っていく方法です。積層造形のうち、当社では光造形・粉末造形・3Dプリントでの加工をお受けしております。
積層造形の特徴に、アンダーカット形状も一体品として加工ができることがあります。もし、アンダーカット形状の製品を切削加工で作ろうとした場合、製品を分割・貼合での加工、もしくは5軸加工ということになりますが、いずれも手間と時間が掛かり、それに比例してコストも掛かってしまいます。一方、積層方式の造形である光造形・粉末造形・3Dプリントは、多くの場合、加工工程(描画・積層)のほとんどを機械に任せることができます。人の手が掛からない分、コストを抑えることができます。そのため、一般的には切削加工より造形の方が安いといわれます。(形状や大きさによっては、切削加工や他の工法の方が安くなる場合もございます)
積層造形の注意点として、材料が限られること(専用の材料しか使えない)、積層方向に壊れやすいこと(強度が弱い)、0.5mm以下の形状は造形が難しいことがあります。

データの積層化
データを輪切り状態→層を積み重ねて形状化
光造形の積層
光造形の積層(積層ピッチ0.1mm)
3Dプリント品の積層目
3Dプリント品の積層目
本の側面
光造形品の質感は本の側面に似ています

※積層目
積層造形では必ず発生するものです。光造形の通常の積層ピッチは0.1mmです。一般的なコピー用紙の厚みも0.1mmなのですが、ちょうどコピー用紙を数十枚重ねた際の側面のガタガタの様な形状が、光造形品の側面にも出てきます。これを積層目といいます。

高速積層造形に用いる材料について

ラピッドプロトタイピングに用いる材料は、いずれも造形専用の材料であり、汎用プラスチックの“相当品”ですのでご注意ください。

光造形 SCR735・SCR737・TSR821
(エポキシ系UV硬化樹脂)
粉末造形 PA2200
(ナイロン12ベース粉末樹脂)
3Dプリント VisiJet Crystal
(アクリル系UV硬化樹脂)
光造形、3Dプリント、粉末造形
光造形、3Dプリント、粉末造形
SCR735 材料物性
グレード SCR735 (光造形用材料・ABSライク)
材料タイプ エポキシ系 紫外線硬化樹脂
淡黄色
引張強度(MPa) 45
引張弾性率(MPa) 2510
破断時伸び(%) 7
曲げ強度(MPa) 83
曲げ弾性率(MPa) 2530
アイゾット衝撃値(ノッチ付)(J/m) 31
熱変形温度(℃) 52(HDT)
SCR737 材料物性
グレード SCR737 (光造形用材料・高靱性・高強度)
材料タイプ エポキシ系 紫外線硬化樹脂
淡白色
引張強度(MPa) 47
引張弾性率(MPa) 1700
破断時伸び(%) 18
曲げ強度(MPa) 67
曲げ弾性率(MPa) 2030
アイゾット衝撃値(ノッチ付)(J/m) 51
熱変形温度(℃) 63(HDT)
TSR821 材料物性
グレード TSR821 (光造形用材料・高靱性)
材料タイプ エポキシ系 紫外線硬化樹脂
淡白色
引張強度(MPa) 49
引張弾性率(MPa) 1800
破断時伸び(%) 13-15
曲げ強度(MPa) 70
曲げ弾性率(MPa) 2225
アイゾット衝撃値(ノッチ付)(J/m) 48-49
熱変形温度(℃) 49-52(HDT)
情報元 シーメット社HPより
樹脂物性一覧PDF
PA2200 材料物性
グレード PA2200 (粉末造形用材料)
材料タイプ 焼結粉末ナイロン(PA12)
引張強度(MPa) 48
引張弾性率(MPa) 1700
破断時伸び(%) 24
曲げ強度(MPa) 58
曲げ弾性率(MPa) 1500
アイゾット衝撃値(ノッチ付)(J/m) 44
ビカット軟化温度(℃) 163-181(VST)
情報元 eos社HPより
VisiJet Crystal 材料物性
グレード VisiJet Crystal (3Dプリント用材料)
材料タイプ アクリル系 紫外線硬化樹脂
半透明
引張強度(MPa) 42.4
引張弾性率(MPa) 1463(1283)
破断時伸び(%) 6.83
曲げ強度(MPa) 49
曲げ弾性率(MPa) 1159
アイゾット衝撃値(ノッチ付)(J/m) 25
熱変形温度(℃) 56(HDT)
情報元 3DSYSTEMS社HPより

造形材料・一般材料を折ってみました(材料破断比較)

※あくまで参考としてご覧ください。

光造形品の場合

SCR735を折り曲げた場合
飴細工のようにパキッと
積層方向に簡単に割れた

粉末造形品の場合

PA2200を折り曲げた場合
折り曲がった
強い反発力がある

3Dプリント品の場合

3Dプリント品を折り曲げた場合
積層方向に簡単に割れた
光造形品よりは固め

注型品の場合

注型品を折り曲げた場合
折れるというよりは
ブチっとちぎれた感じ

ABSの場合

ABSを折り曲げた場合
折り曲がった
白化・破断有り

PCの場合

PCを折り曲げた場合
折り曲がった
白化有り

アクリルの場合

アクリルを折り曲げた場合
パキッと割れた

PPの場合

PPを折り曲げた場合
折り曲がった
反発力がある

PA(6N)の場合

6Nを折り曲げた場合
少し折り曲がった
かなり強い反発力がある

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