3Dプリンティング。歴史、種類、材料

オレンジ色のワイヤーオブジェの3Dプリント

3Dプリンターは、1980年代初頭に発明された技術から、長い道のりを歩んできました。 1980年代初頭.現在では、救命医療からラピッドプロトタイピング、地球温暖化対策まで、3Dプリンティングの用途は多岐にわたります。技術の成熟に伴い、3Dプリンティングに必要な材料も成熟しています。ACIマテリアルズは、3Dプリントされた電子機器などの製造を支援するインクと材料を提供しています。

3Dプリンティングとは?

3Dプリンターとは、プリンターとCADソフトを使って、立体物を1層1層作り上げていく工程です。ソフトウエアは、完成した物体のデジタルモデルを作成し、プリンターに対して、どこにどれだけの材料を堆積させるかを指示します。

3Dプリンターで人体骨格を作る救命技術

3Dプリンターは、1980年代初頭に日本で試作品を迅速に製造する手段として発明されました。3Dプリンターは趣味として急成長しているだけでなく、人命救助にも応用されています。2015年には、アメリカの少年が を初めて受け取りました。3Dプリンターで製作された義肢を受け取ったアメリカの少年がいます。今や3Dプリンターは、アマゾンで数回クリックするだけで購入できる優れたホリデーギフトになっています。

また、3Dプリンターで使用する材料の種類によっては、エコロジー問題の解決にも貢献できます。3Dプリンターには リサイクルされたプラスチック素材また、試作のスピードアップにもつながり、製造の無駄を省くことができます。

3Dプリンティングとアディティブ・マニュファクチャリング

3Dプリンティングは、ラピッドプロトタイピングやアディティブマニュファクチャリングなど、他の名称で呼ばれることもあります。3Dプリンティングは、アディティブ・マニュファクチャリングの一種です。

アディティブ・マニュファクチャリングとは、材料を加えてモノをつくることである。これは、材料を削って物を作る「サブトラクティブ・マニュファクチャリング」の対極にあります。サブトラクティブマニュファクチャリングでは、環境廃棄物や有害な化学物質が多く発生するのが一般的です。アディティブ・マニュファクチャリングは、環境にやさしい製造方法と考えられています。

3Dプリンティングの種類と代表的な材料

どのような材料を選ぶかは、どのような3Dプリントプロセスを使用するかによって異なります。3Dプリンターには 3Dプリントの主な種類は以下の3つです。:

  • FDM(Fused Deposition Modeling:溶融積層造形法)- 材料を溶かし、ノズルを通して1層ずつ堆積させながら印刷する方法。現在、ホビーユーザーの間で最も一般的な印刷方法です。
  • ステレオリソグラフィー(SLA)- 液状の材料をレーザーで硬化させる「光重合法」と呼ばれる製法。1980年代に発明された3Dプリンターの原型となるプロセス。
  • 選択的レーザー焼結法(SLS)- 高出力レーザーにより、材料の小さな粒子を融合させる。このプロセスは、一般的に製造業において、強く頑丈な部品を製造するために使用されます。

多くの3Dプリンターはプラスチックやポリマー材料を使用しますが、FDMプリンターは金属、合金、セラミックスにも対応できます。SLAプリンターは様々な樹脂材料を使用し、SLSプリンターはナイロンやTPU材料を使用します。

3Dプリンティングにおけるアルケミー導電性インクのメリット

アルケミー導電性インクは、ACIマテリアルズが独自に設計したハイブリッドインクです。アルケミー導電性インクは、ポリマー厚膜の使いやすさと硬化性、プロセス時間を備えながら、焼結可能なインクの導電性を持つ半焼結性インクである。

人が使う3Dプリンター3Dプリント環境では、アルケミー導電性インクをノズルから押し出し、プリントされた電子機器により細かいフィーチャーをプリントすることができます。アルケミー導電性インクは、従来のインクと比較してスランプが少ないため、より微細なトレースやスペースのプリントが容易になります。また、これらのインクは、より低温の3Dプリント部品に使用することができます。また、導電性インクは、硬化時間が早いため、プリンターでパーツを迅速に製造することができ、プロトタイピング時間を短縮することができます。

NScryptは、3Dプリント工程でアルケミー導電性インクを使用し、Bluetooth通信を備えた完全機能の円筒形音響センサープラットフォームを作成しました。回路を3Dプリントすることで、従来のプリント回路基板が平坦にならない領域で、より体積を節約することができます。

材料に関するお問い合わせはACIまで

ACIマテリアルズは、複数の機能性プリンターから信頼を得ているパートナーです。導電性インクの詳細については、弊社にお問い合わせの上、次の3Dプリント電子機器プロジェクトに着手してください。