選択的レーザー焼結(SLS)

しくみ

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   モデルをスライスする。 ソフトウェアが 3D モデルを薄い層に切ります。造形空間全体を満たすために、多数の部品をまとめて、積み重ねて配置することもできます。

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   チャンバーを加熱する。 ヒーターが粉末床を、融点のすぐ下(ナイロン 12 なら約 170 °C)に保ちます。そのためレーザーは、ほんの少し余分なエネルギーを加えるだけで済みます。

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   層を敷く。 供給ピストンが上がり、リコーター(ローラーまたはブレード)が、薄い粉末の層(通常 0.1 mm)を造形領域に広げます。

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   スライスを融合させる。 高速のミラーで制御されたレーザーが、部品の断面をなぞります。粒子を焼結(部分的に溶かして融合)させ、粒子どうし、そして下の層とも結合させます。

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   下げて繰り返す。 造形ピストンが 1 層分下がり、ステップ 3〜5 が繰り返されます。融合しなかった粉末はその場に残り、すべてのオーバーハングを支えます。

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   冷却、掘り出し、清掃。 ケーキと呼ばれる粉末の塊は、ゆっくり冷やされます。多くは、プリントにかかったのと同じくらいの時間です。そのあと部品を掘り出し、付着した粉をブラストで吹き飛ばし、残った粉末を新しい粉末と混ぜて再利用します。

主なポイント

材料

何よりもナイロン(PA12、PA11)。ガラスやカーボンを充填したナイロン、柔軟な TPU、ポリプロピレン、耐熱性の PEEK も

代表的な部品

機能試作、ハウジング、スナップフィットとリビングヒンジ、ダクト、ブラケット、オーダーメイドの装具とグリップ

部品サイズ

卓上機では 1 辺約 15〜30 cm。産業用の機械は最大約 70 cm

精度

約 ±0.3 mm、大きな部品では約 ±0.3%

表面仕上げ

つや消しでわずかにざらつき、細かいやすりのよう。染色、タンブリング、蒸気平滑化をすることも多い

向いているロット数

1 個から数千個。1 回の造形に、小さな部品を数十から数百個載せられる

金型・設備コスト

工具は不要。卓上システムは数万ドル、産業用システムは数十万ドル

速度

1 回の造形に半日から 1 日ほど。加えて数時間以上の冷却

強みと限界

使われる場所

• 航空宇宙航空機やドローンのエアダクトとブラケット
• 医療オーダーメイドの装具、義肢ソケット、手術用ガイド
• 消費財メガネのフレーム、スポーツ用品、少量生産のハウジング
• 自動車試作品、クリップ、ダクト、少量生産の部品
• 産業ロボットのグリッパー、治具と固定具、スペアパーツ

見分け方

• つや消しで、やや砂のようにざらつく表面。たいていはオフホワイト、灰色、または黒に染められています。
• 急なオーバーハングの下でも、サポート跡がどこにもありません。
• 曲面にかすかに見える、柔らかい積層の線。FDM の隆起よりずっと目立ちません。
• 中空の部品にある小さな抜け穴。閉じ込められた粉を流し出すために残されています。

比較

動画を見る

What is Selective Laser Sintering (SLS) 3D Printing?

Dr. D-Flo · SLS の原理を、初心者向けに解説

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SLS for Production 3D Printing | EOS Selective Laser Sintering

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実写真を見る

• Wikipedia:Selective laser sintering — ラベル付きの工程図と、SLS 部品の写真
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