インド: Polyjet と FDM 3D プリントの比較

出典: Additive Light

「FDM および PolyJet プロセスで印刷された部品の形状誤差の比較研究と測定」では、研究者らがラピッドプロトタイピングにおける FDM 3D 印刷と PolyJet 3D 印刷の違いを調査しました。 FDM (熱溶解積層法) システムについては、Ultimaker 2 と MakerBot Replicator 2 でテストが実行されました。ポリジェットにはStratasys社製のObjet30を使用しました。

3DモデリングにはCATIA-V6を使用し、寸法測定には座標測定機（CMM）を使用しました。部品の表面粗さは光学表面粗さ計を使用して測定されました。選択された各次元の IT レベルを評価するために、ISO UNI EN 20286-I (1995) および DIN 16901 規格が使用されました。

熱溶解積層法
PolyJet 3D 印刷システムは、比較と評価のためにすべてのプリンターで自動車用コネクティングロッドのサンプルを作成しました。

寸法精度
テーブルエラー
表面粗さ
コスト分析
公差等級（自動車部品）

コンポーネントの寸法 (a): コネクティングロッド 3D CAD モデル、(b): コネクティングロッドスライスモデル研究者は比較分析に 4 種類の寸法を使用しました。

XY平面上の線形寸法
直線寸法 YZ平面
ラジアルサイズ
ラウンドサイズ

研究者たちは、特に寸法精度の点で、Objet30 での Polyjet 印刷によって優れたパフォーマンスが達成されることを明確に観察しました。ただし、これは例外であり、YZ 平面に沿って印刷された FDM 部品の方が形状が優れています。また、ほとんどの場合、寸法が CAD モデルよりも小さいため、全体的なサイズに関する問題も指摘されました。この違いは製造プロセス中の収縮によるもので、ポリジェットよりも FDM 印刷の方が収縮が顕著です (「エアギャップ」による)。しかし、プラットフォーム上にベースが形成されると、Polyjet 3D プリントでは YZ 平面でより大きな寸法が生成されることがわかりました。

実験結果では、Polyjet 技術で製造された部品は「優れた表面品質」を備えていることも示されました。 FDM 部品の表面の凹凸が大きくなりました。

さまざまな 3D プリンターを使用してプロトタイプを製造するコストを比較した結果、次のような重要な結果が得られました。

Objet30はXY平面に沿った誤差率が最も小さい
MakerBot は、YZ 平面に沿ったパーセンテージ誤差が最も小さくなります。
Polyjet パーツの形状エラーは最小限でした。

Objet 30 で製作したプロトタイプの総コストは、Ultimaker や MakerBot に比べて非常に高くなります。さまざまな 3D プリンターで製作したプロトタイプの総コストは、構築材料、サポート材料、人件費、機械コストに基づいて計算されます。テスト結果によると、Objet30 で作成されたプロトタイプの品質は、Ultimaker や MakerBot で作成されたものよりも優れています。 objet30 プリンターの形状誤差と表面粗さは、工業グレードのプロトタイプを作成するのに十分です。この研究の新しい貢献は、アーカイブ文献には複雑な形状の幾何学を用いたこの種の研究が存在しないことである。

今日のユーザーはさまざまな 3D プリント研究に携わっており、自動化や設計、工業製造などの分野で革新を起こしており、もちろん従来の技術では不可能だった新しいプロジェクトも生み出しているため、技術の比較は重要です。