光造形って何?簡単に分かりやすく解説するサイト

光造形について誰にでも分かりやすく説明します

今さら聞けない光造形って何のこと?

光造形は紫外線が当たると硬化する特殊な液状樹脂を用いて、CADデータから3次元の加工物を製作する技術です。広い意味で3Dプリンターの一種と言うことができます。原理としては、まず光硬化樹脂の液槽に紫外レーザーを照射し、0.05mm~0.2mm程度の厚さに造形します。これを何層も積み重ねて立体物を作り、完成した後は余分な樹脂を洗い流したり、表面を紫外線でさらに硬化させたりします。中空の立体物など、切削加工では難しい複雑な形状でも作成できることが最大のメリットです。また切削に伴う騒音や振動、削りカスなども出ないため、環境を選ばず使用できるという長所もあります。試作品やマスターモデルの作成のほか、医療機器や立体地図などにも応用されている技術です。

3Dプリンターのいろいろな加工技術

光造形法に類似した技術には、インクジェット法・粉末成形法・シート法などがあります。インクジェット法は液槽がなく、ノズルから噴射された光硬化樹脂に直接紫外線を照射する方式で、樹脂の無駄が少なくなるというメリットがある反面、加工精度はやや低くなります。粉末成形法は3Dプリンターでよく用いられる方式で、金属やセラミックの加工も可能ですが、装置が大がかりでコストがかかる点はデメリットです。シート法は原材料を薄いシート状に切断し、積み重ねてモデルの形を作る方式です。やはり多様な材料を使える点がメリットですが、材料の無駄が多くなります。これに比べて光造形法は、工作物の大きさにもよりますが、比較的高速で十分に強度のある製品を造形できるという特徴があります。

できないことについても覚えておきましょう

この技術は万能というわけではなく、いくつかのデメリットもあります。まず材料は特定のエポキシ樹脂に限られており、材料費が高価になりがちです。ただし近年では樹脂の改良が進み、耐久性や耐熱性を備えた新素材が開発されると同時に、単価も大幅に下がってきています。次に積層する際に段差が発生するため、なめらかな形状を作るのは苦手です。また切削加工で可能なほど、微細な形状は再現できません。こうした形状が必要な場合は、完成後に二次加工を行なって修正することもあります。仕上げの精度によってもコストが変わりますし、完成品の使用目的によっては、切削加工のほうが向いているケースもあります。造形品を発注する際には、納期や費用の見積を取って、適切な加工法を選ぶことが大切です。