レーザー3Dプリンター – 光造形法

3Dプリントには様々な方式があるが、ここではレーザーと感光性樹脂を用いた光造形法を説明する。

まずは3Dモデルを作成するところから始まる。CADソフト等で3Dモデルを作成し、そのモデルを積層方向にスライスしたデータを作製する（図１）。

図１ 3Dモデルのスライスデータへの変換

作製したデータを元に立体物を作製する。ガルバミラーを駆動してレーザーを走査し、硬化反応を逐次的に発生させ、スライスされた層毎に光造形を行い積層していく（図２）。この際、材料や作製したい立体物に合わせてレーザーのパラメーターを適切に設定しなければならない。例えば、レーザーの強度が強いと必要以上に硬化が進行してしまい、設計とは異なる構造が作製されてしまう。一方で、強度が弱すぎると作製された3Dモデルの剛性が不足したり、硬化が発生しなかったりする。

図２ 光造形システムの模式図

このタイプの光造形装置は高価な業務用しかなかったが、近年は比較的安価なものも発売されている。