2022年 5月10日公開

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光造形方式の基礎知識(2)【初心者のための光造形方式3Dプリンター/第2回】

監修:山田学 執筆:今井誠

前回の「光造形方式の基礎知識(1)」において自由液面法と規制液面法とについて解説した。今回は、規制液面法において採用されている三つの光の照射方法について説明する。

この連載について

光造形方式の3Dプリンティングの基本知識を学んだうえで、光造形方式の3Dプリンターの導入、準備、造形、後処理について全5回に分けて解説する。

シリーズ記事

  • *大塚商会では本稿で紹介している全ての製品を取り扱いしているわけではありません。お客様のご希望製品の取り扱いがない場合もありますのであらかじめご了承ください。

光造形方式の基礎知識(2)

前回の「光造形方式の基礎知識(1)」において自由液面法と規制液面法とについて解説した。今回は、規制液面法において採用されている三つの光の照射方法について説明する。これら三つの照射方法は、主に低価格光造形方式の3Dプリンターに採用され、広く普及しつつある。三つの照射方法は以下のとおりである。
(1) SLA方式
(2) DLP方式
(3) LCD方式

(1) SLA方式(ステレオリソグラフィ)

SLA(Stereolithography Apparatus)方式は、光造形全般を指す意味で使用される場合もあるが、ここでは複数ある光造形法の手法のうちの一つであるSLA方式を説明する。

図1はSLA方式と呼ばれる造形手法の概要である。

図1 SLA方式の概要

SLA方式では、光に反応して硬化する液体の樹脂(レジン)に光源からのレーザー光を照射する。レーザー光をガルバノミラーで反射させて露光面に対して点で照射することから、レーザー光の照射点でレジンを硬化させることができ、非常に高精度な造形ができる方式である。

図2はSLA方式におけるプラットフォーム底面に照射されるレーザー光の軌跡の概要を示したものである。

図2 SLA方式の光照射パターンの概要

SLA方式では光源から発せられるレーザー光を高速で駆動するガルバノミラーで反射する。これにより、プラットフォーム底面に照射されるレーザー光の照射点(図2の赤丸)は図のように黄色の経路に沿って一筆書きのように移動し、造形領域内をくまなく走査することになる。実際には、上記経路の必要な位置でレーザー光を照射して、レジンを硬化させて任意の形状を造形する。

また、光源からの光はプラットフォーム底面に対して極小のスポットで照射される。例えば、レーザー光のビーム径によるが直径2~3μm程度の点で照射される。これにより、SLA方式は微小な点でレジンを硬化させることができるので高精細な造形物を得ることができる。

執筆者紹介

今井誠

精密機器メーカー、精密加工部品メーカーの研究開発、加工開発、機械設計を経て、都内特許事務所にて知財業務に携わる。2020年にやなか技術士事務所を設立する。主に機械設計、加工方法、3Dプリンター、PL法に関する講演や社内外の研修講師に従事している。

監修・執筆

山田学

ラブノーツ代表取締役、技術士(機械部門)。設計製図の企業内教育を種に活動。著書に『図面って、どない描くねん!』『めっちゃメカメカ! リンク機構99→∞』(共に日刊工業新聞社刊)など。

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