3年前、自宅で3Dオブジェクトを印刷することは信じられないことのように思えました。しかし、わずか数年で3Dプリントは爆発的に普及しました。ニッチな技術からゲームチェンジングな革新への変革は、3Dレーザープリンターメーカーや愛好者の想像力を捉えました。3Dプリントは、企業が新しい方法で製品を設計・製造できるようにし、材料の無駄を減らし、エネルギーを節約し、市場に製品を投入するまでの時間を短縮することで、製造業を根本的に変える可能性を秘めています。.
3Dプリント技術は1980年代にエンジニアや物理学者によって最初に発明され、それ以来大きな進歩を遂げてきました。3Dプリントは、付加製造とも呼ばれ、材料を一度に小さな層で堆積させてオブジェクトを作成するプロセスです。付加製造の基本的なアイデアは地下深くの岩層に見られますが、より現代的な例は通常のデスクトッププリンターです。インクジェットプリンターが画像を形成するためにインクの小さな滴を追加するのと同様に、3Dレーザープリンターはデジタルファイルに基づいて必要な場所にのみ材料を追加します。.
一部の3Dプリントプロセスでは、約98%の原材料が完成品に使用されます。さらに、3Dプリントは製造業者が新しい形状や軽量部品を作成できるようにし、原材料を少なくし、製造工程を減らすことができます。これにより、従来の製造方法と比較して、特定のプロセスで最大50%のエネルギー消費を削減できる可能性があります。.
付加製造の可能性は無限ですが、現在、3Dレーザープリンターは主にプラスチックや金属粉を使用して小型で比較的高価な部品を製造するために使用されています。.
まず、コンピュータ支援設計ソフトウェアを使用して3D設計図が作成されます。例えば、3Dレーザープリンターはロボットや義肢からカスタムメイドの靴や楽器まで、あらゆるものを製造するために使用されています。「印刷」をクリックすると、機械が自動的にオブジェクトを構築します。印刷プロセスは3Dプリント技術の種類によって異なりますが、材料押出しはデスクトップ3Dレーザープリンターで使用される最も一般的なプロセスです。.
材料押出しはグルーガンのように機能します。印刷材料（通常はプラスチックフィラメント）は加熱されて液体になり、印刷ノズルから押し出されます。デジタルファイルからの情報を使用して、デザインは薄い二次元セクションにスライスされ、プリンターは材料を配置する場所を知ります。ノズルはポリマーを堆積させて薄い層を形成し、通常は0.1mmの厚さです。ポリマーはすぐに冷却して硬化し、下の層に結合します。その後、構築プラットフォームが下がり、印刷ヘッドが別の層を追加します。オブジェクトのサイズと複雑さに応じて、全体のプロセスは数分から数日かかることがあります。印刷が完了した後、各オブジェクトは、構築プラットフォームからオブジェクトを取り外し、サポート構造を取り除き、余分な粉をブラシで取り除くなどの後処理が必要です。.
