ちょっと、そこ！ SLS (選択的レーザー焼結) 印刷サービスのサプライヤーとして、私は SLS 印刷で複雑な形状を作成できるかどうかよく尋ねられます。答えは、「はい」です。このブログ投稿では、SLS 印刷の世界を深く掘り下げ、他の製造方法では困難な複雑なデザインを SLS 印刷がどのように処理できるかを説明します。
まず、SLS 印刷とは何かを簡単に説明します。これは、高出力レーザーを使用して粉末材料を層ごとに選択的に融合させ、三次元オブジェクトを作成する積層造形技術です。通常、材料はプラスチックパウダーの一種ですが、他のオプションもあります。
SLS プリンティングが複雑な形状の作成に優れている主な理由の 1 つは、ほとんどの場合、サポート構造を必要とせずにパーツを構築できることです。多くの場合、後で除去する必要がある追加のサポート材料を印刷する必要がある FDM (溶融堆積モデリング) などの他の 3D プリンティング方法とは異なり、SLS プリンティングでは、部品の周囲にある未焼結の粉末を自然なサポートとして使用します。これは、印刷プロセス中に部品が崩れることを心配することなく、オーバーハング、内部空洞、複雑な格子構造を備えた部品を設計できることを意味します。
たとえば、一連の内部チャネルを持つ部品を設計しているとします。従来の製造方法では、これらのチャネルを作成することは、不可能ではないにしても、非常に困難になる可能性があります。機械加工と組み立てを組み合わせて使用する必要がある場合がありますが、これには時間とコストがかかります。しかし、SLS プリンティングを使用すると、3D モデリング ソフトウェアで内部チャネルを使用してパーツを設計し、印刷のために送信するだけです。レーザーは粉末を選択的に焼結し、チャネルと残りの部品を一度に作成します。
SLS 印刷が複雑な形状に優れているもう 1 つの側面は、高レベルの精度です。 SLS プリンターで使用されるレーザーは非常に正確に制御できるため、微細なディテールを作成できます。最小 0.5 mm の壁厚を実現できますが、これは非常に印象的です。厳しい公差が必要な複雑な設計を扱う場合、この精度は非常に重要です。
SLS 印刷で利用できる素材について話しましょう。いくつかのオプションがあり、それぞれに独自のプロパティがあります。人気のある素材の 1 つは PA12 で、強度、柔軟性、耐久性のバランスが優れています。についてさらに詳しく知ることができますPA12 印刷。 PA12 は、焼結プロセス中によく流動し、レーザーで詳細な形状を作成できるため、複雑な形状の部品の作成に最適です。
それもありますSLS ガラス入りナイロン。通常のナイロンに比べ剛性、耐熱性を高めた素材です。複雑な形状を持ちながらも機械的ストレスや高温に耐える必要がある部品に最適です。ガラスの充填は、SLS プリンターが複雑な細部を作成する能力を妨げるものではないようです。
ここで、SLS プリンティングを、もう 1 つのよく知られた 3D プリンティング技術であるマルチジェット フュージョン プリンティングと比較してみましょう。マルチジェットフュージョン印刷複雑なジオメトリを作成することもできますが、それぞれに独自の利点があります。マルチジェット フュージョン プリンティングでは、プリンターからすぐに滑らかな表面仕上げを実現できるため、一部の用途では利点となる可能性があります。ただし、SLS 印刷は、使用できるマテリアルの点でより多用途であり、多くの場合、サポート要件がないため、非常に複雑な内部構造の処理に優れています。
SLS 印刷用のデザインに関しては、留意すべき点がいくつかあります。まず、デザインが印刷プロセスのレイヤーごとの性質に合わせて最適化されていることを確認します。適切に焼結しない可能性があるため、部品上部の非常に薄くサポートされていないフィーチャは避けてください。また、プリンター内でのパーツの向きも考慮してください。場合によっては、パーツを特定の角度で印刷すると、ストレスが軽減され、印刷の全体的な品質が向上することがあります。
実際のアプリケーションでは、複雑な形状を作成する SLS 印刷の能力が威力を発揮します。たとえば、航空宇宙産業では、ブラケットやダクトなどの部品は、航空機の限られたスペースに収まるように非常に複雑な形状をしていることがよくあります。 SLS 印刷により、これらの部品を単一部品で作成できるため、組み立ての必要性が減り、コンポーネントの全体的な強度が向上します。
医療分野では、SLS 印刷を使用してカスタムメイドのインプラントが製造されています。これらのインプラントは各患者の固有の解剖学的構造に適合する必要があり、これは多くの場合、複雑な内部および外部形状を持つことを意味します。 SLS 印刷により、これらのインプラントを高精度で製造できるようになり、より良いフィット感が確保され、患者の転帰が向上する可能性があります。
自動車業界も SLS 印刷の機能を活用しています。エンジンコンポーネント、内装部品、さらには一部の特殊ツールのプロトタイプも、SLS テクノロジーを使用して印刷されています。複雑な部品を少量で迅速に製造できることは、設計のテストと反復をより迅速に行うことができるため、自動車メーカーにとって大きな利点です。
したがって、複雑な形状を作成する市場に参入している場合、SLS 印刷は間違いなく検討する価値のあるテクノロジーです。新製品のプロトタイプを検討しているエンジニアでも、クリエイティブなプロジェクトに取り組んでいるデザイナーでも、カスタムメイドの部品が必要なビジネスオーナーでも、SLS 印刷は必要な柔軟性と精度を提供します。
当社の SLS 印刷サービスについて詳しく知りたい場合、またはプロジェクトを念頭に置いている場合は、遠慮なくチャットしてください。私たちは、お客様の複雑なデザインを現実にするお手伝いをいたします。当社のチームは、小規模のプロトタイプから大規模な量産まで、あらゆる種類のプロジェクトの取り扱いに経験があります。当社はお客様と協力して適切な材料を選択し、最良の結果が得られるようにデザインを最適化します。
参考文献:
- I. ギブソン、DW ローゼン、B. スタッカー (2010)。積層造形テクノロジー: デジタル マニュファクチャリングを直接行うためのラピッド プロトタイピング。スプリンガー。
- Wohlers、T.、Gornet、P. (2019)。 Wohlers レポート 2019: 3D プリンティングと積層造形業界の現状。ウォーラーズアソシエイツ。