金属を3Dプリントできますか？

3Dプリンティングは、初期のステレオリソグラフィから、選択的レーザー焼結、電子ビーム溶解へと発展してきました。この技術は、3Dプリンティングプラスチックから金属、セラミック、生体適合材料へと多様化しています。従来の技術では、3D金属プリンティングのような多次元形状や材料品質を提供することはできません。ダイレクトメタルレーザー焼結、バインダージェッティング、ダイレクトエネルギーデポジションは、金属を3Dプリントすることができます。各技術は、微細構造、気孔率、後処理を異なる方法で制御します。航空、医療、自動車の機能を拡張します。

3Dプリントメタルとは何ですか？

選択的レーザー溶融または電子ビーム溶融は、3Dプリント金属または積層造形で使用されます。金属粉末は、高エネルギーレーザーまたは電子ビームを使用して層ごとに融合されます。ポリマーベースとは異なり 周波数分割多重 または エスエルエー金属を3Dプリントするには、金属の高い融点と冷却速度による反りや残留応力を防ぐために、熱勾配を制御する必要があります。

メタルAMは、高い機械的強度、密度、旧来の減法法では困難な形状を持つ部品を製造します。航空宇宙分野では、軽量で燃費の良いタービンブレードが製造されています。ヘルスケア分野では、カスタム・チタン製インプラントがその生体適合性と精密なフィッティングを利用しています。自動車分野では、エンジン部品の迅速な試作と生産が可能になります。

プロセスデザインから金属まで

STLファイルの3Dプリントは、CAD設計をレイヤごとの製造のための三角形サーフェスに変換します。レーザースキャナーや構造化光スキャナーを含む3Dスキャン＆プリント技術は、リバースエンジニアリング用の形状をキャプチャしたり、カスタム3Dプリント金属を使用して、プリント前にパーツの精度を最適化します。金属プリントでは、レーザーで金属粉末を選択的に溶かします。熱応力と多孔性を管理するために、レーザーの出力、スキャン速度、ハッチの間隔を厳密に制御する必要があります。そのため、3Dプリンター金属印刷機の選択が鍵となります。エネルギー密度と造形雰囲気のばらつきは、寸法と機械的安定性のための冶金品質に影響します。

3Dプリント金属の用途

ジュエリー3Dワックス印刷機

3Dプリントジュエリーは、「ジュエリー3Dワックスプリンティングマシン」がワックスモデルを製作することから始まります。ミクロン精度のワックスプロトタイプを作るために、アディティブ・マニュファクチャリングを採用しています。ロストワックス鋳造は、印刷後にワックスモデルを金型に溶かします。完成した作品の型は、溶けた金、銀、プラチナを受け取ります。ロストワックス鋳造は、手作業では困難な複合的なカスタムデザインを生み出します。

3Dプリントフィギュアと彫刻

アーティストたちは、3D金属プリントを 3Dプリンティングについて 直接金属レーザー焼結または選択的レーザー溶融では、ステンレス鋼やチタン、ブロンズなどの金属を積層していきます。ダイレクトメタルレーザー焼結または選択的レーザー溶融では、ステンレス鋼、チタン、またはブロンズが積層されます。これにより、アーティストは、従来の鋳造の制限を受けることなく、細かいディテールをとらえた複雑で耐久性のある彫刻を作成することができます。ポップカルチャーで人気のあるこのような3Dプリントフィギュリンは、コレクターズアイテムとしての高い需要を満たし、小ロットまたは限定版でデジタル芸術性と物理的な職人技を融合させます。

3Dプリント銃と論争

3Dプリント銃は、3Dプリント金属SLMを使用する際にかなりの論争を巻き起こしています。プラスチック製のレプリカとは異なり、金属製の3Dプリント銃は頑丈で、高い弾圧に耐えることができるため、伝統的な銃器のように見えます。デジタル設計図であるSTLファイルの3Dプリントは、オンラインで自由に共有されるため、追跡不可能な個人製造の武器と比較して、法的および倫理的な問題が生じます。多くの政府が規制の枠組みに取り組んでいます。機能的な銃を製造することで、従来の銃器規制を回避することができます。

金属印刷における斬新でクレイジーなデザイン

クレイジー、ファニー、クールな3Dプリントデザイン

金属を3Dプリントすることで、ホビイストは形と機能で創造性を広げることができます。例えば、アーティストは、金属レーザー直接焼結を使用して、格子構造や、作ることが不可能なクラインのボトルなどの超現実的なオブジェクトを製作します。また、熱狂的なファンは、完全に機能する金属製のミニチュアギターや、動物や日用品の形をした金属製の栓抜きのような、実用的な用途とユーモアを組み合わせた不条理な彫刻を印刷しています。多軸プリントでは、芸術と機械的な斬新さを融合させた美学のために、後処理をほとんど行わずに、クレイジーで面白いクールな3Dプリントデザインを作成します。

3Dプリンティングギアボール

のような金属製のメカニカルアセンブリを作成しました。 3Dプリンティング 回転する連動ギアを備えたギアボール。CADソフトウェアを使って設計され、回転させると各ギアが噛み合って同期した動きをします。3Dプリント金属では、インコネルとチタンが構造的完全性を提供するため、ボールは高い応力に耐えます。層ごとの精度のため 金属蒸着ギアボールの公差は、組み立て後の調整なしで機能するほど厳しいものです。これは、3Dメタルプリンティングが機械的なオブジェクトにとっていかに信頼できるものになったかを示しています。

模様・エンボス金属製品

金属プリンタは、格子構造からカスタムテクスチャまで、斬新なパターン表面を作成できます。たとえば、DMLSまたはEBMでレーザーパラメータを制御しながら、エンボス加工デザインを金属部品に細部まで適用できます。ファッション技術では、3Dプリント金属パターンを布地にエンボス加工したり、パターン化された時計バンドや「3DエンボスプリントTシャツ」デザインのカスタム金属部品に直接エンボス加工したりすることで、ウェアラブル金属部品の外観と機能性を向上させることができます。その精度は、従来の機械加工では不可能であったミクロレベルのディテールを可能にします。

金属を超えてその他の3Dプリンティング技術

3D Tシャツ印刷機

3D Tシャツプリント機は、インクジェット技術と熱転写技術を使い、制御されたマルチステッププロセスで顔料やテキスタイルインクを布地に重ねます。機械は基材の表面に沿って繊維に浸透します。3Dプリント金属における表面接合とは異なります。インクの密着性が高まるため、このプロセスでは精密なグラデーション、デザインの深み、より鮮やかなカラーミックスが可能になります。水の使用量や廃棄物を削減できるため、より持続可能です。

ネイル印刷機3D

ネイル印刷機 持続可能な3Dプリンティング 爪の表面にインクを重ねるマイクロジェット技術で、化粧品に精密さを。このような装置には、リアルタイム画像処理システムが統合されており、爪の正確な曲率をマッピングしてデザインを整えます。溶融や焼結を使用する3Dプリント金属とは異なり、ネイルプリンティングでは、調合されたジェルやラッカーインクの各層を硬化させるためにUV硬化を使用します。ここでの課題は、小さな曲面で細かいディテールを維持することです。そのためには、適応性のあるノズルの位置と超高速UV硬化技術が必要です。

壁印刷機 UV 3 D

壁印刷機UV 3Dは、垂直の壁に高解像度の画像を印刷するインクジェット技術を使用しています。3Dプリント金属のオブジェクト構造とは異なります。UVライトは蒸着時にインクを固化させ、仕上げの汚れを防ぎます。この機械は、プリントヘッドの距離を調整するセンサーを使用して、凹凸やテクスチャのある表面にもプリントできます。ハードルは、画像の鮮明さを失うことなく、石膏からコンクリートまで、材料全体にわたってインクの接着性を確保することです。

考える MXYマシニング 次の3Dメタルプリンティング・プロジェクトのために。