世界中で利用可能な 3D セラミック印刷および成形テクノロジーは、IJP、FDM、LOM、SLS、SLA の 5 つです。 前回の記事ではIJPについて説明しました。 今日はFDMから始めましょう。
FDM は、プラスチック 3D プリンティング用の溶融堆積成形と同様に、通常、フィード ロール、ガイド スリーブ、プリントヘッドの 3 つのコンポーネントの相互作用によって実現されます。
成形プロセスでは、加熱して溶融したフィラメント材料 (セラミック粉末と混合) がフィード ローラーを通過し、可動ローラーの作用下でガイド スリーブに入り、ガイド スリーブの低摩擦を利用してフィラメント材料を加熱および溶融します。ノズル内で正確かつ連続的に押出された複合材料は、温度差により固化し、確立されたデザインに従って印刷されます。
この技術はさまざまな材料の融合が可能ですが、ノズル径や構造に制限があり、精度も低いため、陶磁器工芸や多孔質材料のバイオファブリケーションの分野に適しています。 製造プロセスには支持構造が必要で、ノズル温度が高く、原材料の要件が技術的に困難です。
(セラミックス、ガラス、高密度複合デバイスの印刷用)
LOM は、薄い形状の材料の選択的切断としても知られる薄いシート材料の積層プロセスであり、フィルム材料 (バインダー付き) をレーザー切断し、昇降テーブルを移動させ、スタックを層状に切断することにより、層から 3 次元部品への直接プロセスです。そして、熱接合されたプレス部品の作用下でそれを接合して形成します。
これらは高速で、複雑な層状部品の製造に適しており、支持構造を必要とせず、加工が比較的簡単です。 セラミックフレークは、国内外で成熟した技術であるフローキャスト法を使用して製造でき、原料が簡単かつ迅速に入手できます。
しかし、選択した素材を切断して積み重ねる必要があるため、必然的に大量の材料廃棄が発生し、利用率を向上させる必要がある一方、レーザー切断プロセスでは印刷コストが増加します。 複雑で中空のオブジェクトの印刷には適していません。レイヤー間にはより明らかな段差効果があり、完成した境界線は研磨してサンディングする必要があります。
