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 今回は、「液槽光重合法」について解説する。この造形方法は、タンクにためた液体の光硬化性樹脂に対し、レーザーなどの光を選択的に照射して立体モデルとなる部分を硬化させる方法だ。アディティブ製造の造形方法としては最も初期からある手法で、「光造形法」とも呼ばれる。

造形方法 

 液槽光重合法には、立体モデルを造形テーブルの上に積み上げていく「自由液面法」と、造形テーブルの下に釣り下げるように造形していく「規制液面法」がある。まず、自由液面法について説明する。

 造形を開始する段階では、立体モデルを固定する造形テーブルは液面付近(上方)にあり、テーブルの上には1層分の樹脂だけが薄く載っている。この状態で、硬化させたい断面形状を塗りつぶすように、レーザーを走査する。レーザーの走査には、ガルバノミラーが使われる場合が多い。

 最初の層の硬化が完了したらテーブルを下げて、硬化した層の最上面と液面の距離が1層分となるように液状樹脂を供給する。この後、2層目の断面形状をレーザーで走査して硬化させる。このようなプロセスを繰り返し、立体モデルを積層造形していく(図1)。

図1 液槽光重合(光造形)法の造形プロセス例
図1 液槽光重合(光造形)法の造形プロセス例
タンクにためた光硬化性樹脂の液面をレーザーで走査して断面形状を硬化させる。自由液面法の場合は、造形テーブルを1層分ずつ下降させて積層していく。造形完了時には立体モデルが液体樹脂の中に浸った状態になる。(出所:ACSP)
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 なお、光硬化性樹脂は粘度が比較的高いものが多く、テーブルを1層分下げただけでは、次の層の樹脂がまんべんなくいきわたるのに時間がかかってしまう。そこで、テーブルを1層分下げた後、光硬化性樹脂を“おけ"のような構造をした治具から供給し、ブレード状のもので余分な樹脂をかきならす方法が採られている。