[南極熊の3Dプリント文化] もう探す必要はありません。史上最も完全なFDMポリマー材料がすべてここにあります

この投稿は Little Raccoon によって 2017-3-30 17:18 に最後に編集されました。

FDM（熱溶解積層法）技術の成形材料は主に熱可塑性材料です。現在市場でFDM技術に使用されている材料として、主にABS、PLA、PC、PP、合成ゴム、PPSF、PEIの7つを紹介します。
1 アブソリュート
ABS (アクリロニトリルブタジエンスチレン) は、アクリロニトリル-ブタジエン-スチレンの三元共重合体です。A はアクリロニトリル、B はブタジエン、S はスチレンを表します。アクリロニトリルは強度、熱安定性、化学安定性が高く、ブタジエンは靭性と耐衝撃性があり、スチレンは加工しやすく、強度が高く、仕上がりも優れています。 ABS は、アクリロニトリル、ブタジエン、スチレンから共重合されたエンジニアリングプラスチックであり、高強度、優れた靭性、高い安定性という特徴を持つ熱可塑性ポリマー材料構造です。
ABS 材料には、アイボリーホワイト、ブルー、ローズレッド、ブラックなど、さまざまな種類があり、自動車、繊維、電子、電気製品の分野で広く使用されています。非常に用途の広い熱可塑性エンジニアリングプラスチックです。 ABS は、生産量が最も多く、最も広く使用されているポリマーの 1 つです。

さまざまな色の ABS 素材の写真 3D プリントでは、ABS は FDM 成形プロセスでよく使用される熱可塑性エンジニアリングプラスチックですが、生分解性ではありません。 ABS は強度、柔軟性、加工性、耐高温性に優れているため、エンジニアに選ばれるプラスチックです。また、耐摩耗性、耐衝撃性にも優れています。 3D 印刷プロセスにおける ABS オブジェクトの最大の障害は、3D プリンターの作業プラットフォームと直接接触する表面が反りやすいため、印刷プラットフォームを事前に加熱する必要があることです (通常 50 ～ 110℃)。
ABS 素材を使用して印刷された工業用部品 (画像提供: Stratasys)

ゲームコントローラーのシェルは ABS 素材で作られています (写真提供: Antarctic Bear)
2 人民解放軍
PLA（ポリ乳酸）は、コーンスターチ樹脂とも呼ばれ、再生可能な植物資源（トウモロコシ）から抽出したデンプン原料から作られた新しいタイプの生分解性材料です。使用後は、自然界の微生物によって完全に分解され、最終的に二酸化炭素と水を生成します。ポリ乳酸の加工温度は170℃～230℃で、耐熱性、耐溶剤性に優れており、衣料、工業、医療などの分野で広く使用されています。
コーンスターチをベースにした様々な色のPLAフィラメント
PLA は登場するとすぐに、これまでで最も市場性のある生分解性ポリマーであると考えられ、大きな注目を集めました。 EMS Inventa-Fisherは、PLAをベースとした生分解性ポリマーの製造プロセスを工業化しました。同社はドイツのAIB農業技術研究所およびFIAPポリマー研究所と協力し、ドイツ農業省の支援を受けて、デンプンベースのPLA製造技術を開発しました。我が国では、ますます多くのプラスチック加工会社がPLAの研究開発と生産に携わっています。
PLA は 3D 印刷プロセス中に ABS のような刺激臭を放出せず、変形率は ABS フィラメントの 1/10 ～ 1/5 にすぎません。 PLA は人体に無害であり、完全に生分解性であるため、バイオメディカル分野で最も有望な材料の 1 つとなっています。ポリ乳酸は人体への安全性が高く、組織に吸収されるため、使い捨ての輸液器具、取り外し不可能な手術用縫合糸、人工骨折内部固定材など、バイオメディカルの多くの分野で使用できます。
3D プリントされた PLA 骨折固定装置 (画像提供: 3ders)
注意：家庭用 3D プリンターを使用する場合、通常は保護対策はありません。米国とフランスの研究者らは、デスクトップ3Dプリンターが大量の超微粒子を放出する可能性があることを示す科学的研究を発表した。超微粒子は人間の気管や肺に容易に入り込み、血液循環系に吸収されるため、長期間曝露すると健康上の問題を引き起こす可能性があります。研究者らは、ABS を印刷すると PLA を印刷するよりも 10 倍多くの粒子が排出されることを発見しました。
ただし、PLA には 3D プリントの消耗品としては当然欠点もあります。印刷された物体は ABS よりも弱く、耐衝撃性が不十分で、高温環境では変形するため、3D 印刷分野での PLA の応用にある程度影響します。
さまざまな色のPLA製品（写真提供：Polymaker）
3 パソコン
ポリカーボネート (PC) は、1950 年代後半に開発された無色で透明度の高い熱可塑性エンジニアリングプラスチックです。 PC材料は、耐衝撃性、高靭性、高耐熱性、耐化学腐食性などの特性を持ち、眼鏡レンズや飲料ボトルなどさまざまな分野で広く使用されています。ポリカーボネートは、1953年にドイツのバイエル社によって初めて開発・生産され、1960年代初頭に工業化され、1990年代後半には大規模な工業生産が実現しました。
PC 顆粒現在、国内外で 3D 印刷技術における PC 材料の応用が非常に重視されています。PC 材料は、総合性能に優れ、成形収縮が小さく、寸法安定性が高いエンジニアリングプラスチックであり、建設業界、自動車製造業界、医療機器、航空宇宙、電子機器などの分野で広く使用されています。統計によると、ボーイング社の航空機には 2,500 個もの PC 部品が使用されています。
PC 素材を使用して印刷された工業用部品 (出典: Antarctic Bear)
PC素材3Dプリント製品（写真提供：Antarctic Bear）
4 ポリプロピレン（PP）およびポリプロピレン模造品
PP（ポリプロピレン）は、プロピレンを重合して作られる熱可塑性樹脂です。無毒、無臭で、ポリエチレンよりも強度、剛性、硬度、耐熱性に優れています。100℃前後で使用でき、誘電特性、高周波絶縁性に優れ、湿度の影響を受けません。欠点は、耐摩耗性が低く、劣化しやすいことです。一般機械部品、耐食部品、絶縁部品の製造に適しています。一般的な酸、アルカリ、その他有機溶剤による影響はほとんどなく、食器にもご使用いただけます。
ポリプロピレン 3D プリントモデル

模擬ポリプロピレン材料は、3Dプリントに使用できる新しいタイプのポリマー材料です。ポリプロピレンの強度と耐熱性の利点をさまざまな面で模擬すると同時に、ポリプロピレン材料の靭性と低温脆性という欠点を補います。模造ポリプロピレンは明るい白色で、優れた表面仕上げと滑らかな手触りを備えているため、家電製品、日用品、自動車部品、実験装置の試作に非常に人気があります。
ポリプロピレン模造素材
5 合成ゴム<br /> 天然ゴム、石炭、鉄鋼、石油という4つの基本的な工業原料の中で、天然ゴムは一定の位置を占めています。 4大原材料の中で唯一再生可能な資源です。ゴムの発展の歴史を振り返ると、1900年が分岐点と言えます。それ以前は、人類のゴムに対する理解と利用は天然ゴムに限られていましたが、その後徐々に人工合成ゴムの段階に入っていきました。ゴムの発展の歴史において、記憶に残る出来事がいくつかあります。1826年、ハンコックが開放式ゴム混合機を発明し、ゴムの可塑化を実現しました。1839年、グッドイヤーが硫黄と塩基性炭酸アルミニウムがゴムを加硫させ、ゴムの性能を大幅に向上させることを発見しました。1904年、SCモートがカーボンブラックのゴムに対する強化効果を発見しました。1909年、ホフマンが世界初の合成ゴムの特許を取得しました。1955年、アメリカ人がチーグラー・ナッタ触媒を使用して、天然ゴムと基本的に同じ構造の合成天然ゴムを人工的に合成しました。 1888 年にダンロップが発明した空気入りタイヤが自動車産業で広く採用されたことが、ゴム産業の発展の直接的な理由でした。現在、ゴム消費量の半分以上がタイヤ製品の製造に使用されています。第一次世界大戦と第二次世界大戦の戦争需要もゴムの発展を大いに促進しました。今日でもゴムは世界各国にとって重要な戦略物資となっています。
FDM 技術に使用されるゴムワイヤー (画像提供: Antarctic Bear)
化学的方法で人工的に合成されたゴムは、一律に合成ゴムと呼ばれ、天然ゴムの生産不足の問題を効果的に補うことができます。合成ゴムは、一般的に性能面で天然ゴムほど包括的ではありませんが、高弾性、絶縁性、気密性、耐油性、耐高温または耐低温性などの特性を備えています。 3Dプリントゴム製品には、主に家電製品、医療機器、衛生用品、自動車タイヤ、絶縁材などがあります。
合成ゴムを使用して 3D プリントされたオブジェクト (画像ソース: 3dprint.com)
6 PPSF
ポリフェニルサルフォン（PPSF）は、FDM技術をサポートする新しいタイプのエンジニアリングプラスチックです。色は琥珀色で、熱変形温度は189°Cで、高温作業環境に適しています。 PPSF は、湿気や高温の環境に継続的にさらされても、大きな衝撃を吸収します。衝撃強度、応力亀裂耐性、化学腐食耐性に優れた材料に適しています。
3Dプリント技術で作られたPPSF製品は、堅木と同等の強度を持ち、高温高圧に耐え、優れた機械的特性を備えており、電子機器、自動車、医療などの分野で広く使用されています。また、PPSFは無毒で、食品や飲料水に直接接触することができ、米国FDA認証を取得しています。経済発展のニーズから見ても、経済的利益から見ても、PPSF の開発と応用は極めて必要です。
PPSF材料製品
7 プリンスエドワード島
ポリエーテルイミド (PEI) 材料は、FDM プロセスに最適な熱的、機械的、化学的特性を備えています。PEI は、高強度、高耐摩耗性、高温での寸法安定性を備えており、航空宇宙、自動車、軍事用途に最適です。米国ゼネラルモーターズのPEI製品名は「ULTEM」で、回路基板、照明機器、液体供給機器、医療機器、航空機内装部品、家電製品などに幅広く使用されています。その中でも、ULTEM 9085 材料は最も広く使用されている ULTEM 材料であり、優れた総合特性を備えています。
ULTEM 9085 素材を使用して印刷された工業用オブジェクト (画像提供: SolidSmack)
3Dプリント文化についてもっと知りたい方は、[Chuangkejia Technology]をフォローしてください。

[南極熊の3Dプリント文化] もう探す必要はありません。史上最も完全なFDMポリマー材料がすべてここにあります

「超装備」インタビュー | 呂炳衡院士：夢を持つことは一種の幸福である

部品密度99%！ ? BOND3D のボイドフリー PEEK 3D プリント技術とは何ですか?

ロッククライミングをもっと簡単に！ ATHOS、SCULPTEO、HPが協力し、世界初の3Dプリントクライミングシューズを発売

3D Systemsが第1四半期の財務報告を発表: 収益は10億ドルを超え、損失は5,000万ドル減少

ストラタシスが大型で軽量、高速な3Dプリントジェットドローンを披露

視覚障害を持つ出場者リン・チュンビンは、3Dプリントを使って村人たちに奉仕し、「魔法のような」専門スキルを習得した。

STRATASYSとRICOHが協力し、臨床ケアをサポートするオンライン3Dプリント解剖モデルサービスを開始

3Dプリントに基づく高速鋳造ソリューション

連泰科技が「上海標準化実証パイロット企業」の称号を獲得

フォードは 3D プリントを使用して効率的な製造を再構築 | Ultimaker の成功事例

推薦する

Nexperia Asia Pacific、航空宇宙分野への参入に向けて金属3Dプリントソリューションを発表

Formlabs が世界最大の 3D プリントレンズの開発に協力、タイムズスクエアで公開

上司は私に南極のクマに注目し、FDM 3Dプリントチャレンジに参加するよう勧めました

産業応用における革新的な人材育成に重点を置く3Dプリンティング産業大学開発フォーラムが成功裏に開催されました

工業情報化部：付加製造産業は2024年に500億元以上の収益を達成すると予想され、設備産業の高品質な発展は新たなレベルに達する

高強度アルミニウム合金のアーク積層造形に関する研究の進展

3Dプリント技術は成熟しつつあり、産業発展の好機を迎えようとしている。

光硬化型3Dプリンターのリーダーである上海聯泰科技で2017年上半期に起こった主な出来事

蘭州大学第一病院が3Dプリント技術を活用した足首全置換手術に成功

アンダーアーマーの3Dプリントシューズ素材の供給元

AVIC MT160 歯科用金属 3D プリンターが発売

深センSnapmakerが2つの3Dプリンターをリリース：Snapmaker 2.0 ATとF

オハイオ州の医師らが患者の治療に3Dプリント大動脈を使用

Airframe Designs が Additive Manufacturing UK (AMUK) に加盟し、英国における 3D プリントのイノベーションを推進

3Dプリントは生産上の重要な問題を解決し、我が国の培養肉産業化は大きな前進を遂げた。