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3Dプリンティングの材料:最初に知っておくべきこと

用途

3Dプリンティングの材料に関する3部構成のシリーズのパート1です。熱溶解積層法(FFF)、Ultimakerの材料の範囲、オープンフィラメントシステムの重要性について取り上げます。

FFFとは

FFF、すなわち熱溶解積層法は、3Dプリンティングで使用されるプロセスであり、造形物はレイヤー(層)ごとに下から上へと作成されます。各レイヤーが溶融フィラメントで構成されながら、その下のレイヤーに「溶解」されるというものです。このフィラメントは、通常、熱可塑性樹脂からできています。

FFFは、3Dプリンティングで最も広く使用されている方式であり、世界で設置されている3Dプリンターの種類も最多となっています。もちろん他の方式も存在し、それぞれ独自の長所と短所がありますが、Ultimakerのすべての3Dプリンターでは、プロトタイプやツール、最終用途部品の印刷に最適であるという理由でFFFが採用されています。さらに、FFFプロセスはメンテナンスが容易で、後処理や、刺激の強い化学物質を使用することはほとんど必要ありません。

The FFF 3D printing process
The FFF 3D printing process

材料のピラミッド図

言うまでもなく、3Dプリンティングにはさまざまな使用事例や用途があります。自動車、航空、製造、建築、エンジニアリングなどの産業や環境においても、3Dプリンティングが能力を発揮します。ところで、この多様性とはつまり、適切な3Dプリンターを選択すれば、幅広い材料を使用して印刷することができるということです。これも、FFFのメリットの1つです。Ultimaker 3Dプリンターは、材料について次の3つの範囲を対象としています。

  • 商品材料

  • Engineering

  • 高性能材料

商品材料にはPLAやABSがあり、製品開発やモデル製作に一般的に使用されます。PA、TPU、PET-Gなどのエンジニアリング材料は、機械に関する用途や最終用途製品の機能要件に見合った用途に使用されます。一方、PEEKやPEIを含む高性能材料は、最も高い要件を満たすのに適した機械的特性を実現する用途に最適です。

すべての材料には独自の機械的特性や強度、制限があることを覚えておくことが重要です。プリントジョブを進める前に、これらの機械的特性を考慮し、目の前の作業に最適な材料を選択してください。以下のピラミッド図は、材料の範囲の概要を表しています。通常、ピラミッドの上位にあるほど、材料の機械的特性が優れたものなります。ぜひご確認ください。

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The importance of being open

All Ultimaker 3D printers feature an open-filament system, which means engineers, designers, and manufacturers – and any other Ultimaker user – can select the best material for the job, no matter what. Whether it is strong mechanical properties, heat, UV, or chemical resistance, flexibility, flame retardancy or ESD-safe – with Ultimaker, it is simply a matter of selecting the material with the required properties to print the desired application and using its profile on the Marketplace

Materials are a cornerstone of the Ultimaker economy. Much of this is thanks to the Ultimaker Material Alliance, through which we partner with material suppliers around the world to offer our users the best chance at simplified workflows, ‘always-on’ productivity, and maximized return on investment. 

Be sure to look out for the second in our 3D printing materials series, in which we will take a deep dive into material categories, detailing their properties, industry applications, use cases, and more. Can’t wait? Learn more about Ultimaker materials and the Ultimaker Material Alliance by visiting our Materials page.  




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