金属の造形方式:バインダージェッティング

3Dプリンター

バインダージェッティング方式とは

平らに敷き詰めた金属の粉末にノズルから選択的に液体の結合材(バインダ)を噴射して固形化する方式で、材料には金属以外にも樹脂、石膏、砂などがあり様々な用途で使用されています。
樹脂材料の場合、バインダに着色して吹き付けることでカラー表現も可能です。

 

バインダージェッティング方式の特徴

バインダージェッティング方式の特徴にはサポート構造が不要という点があります。
PBF(SLM/EBM)方式ではモデルの構造によっては変形防止のためのサポート構造が必要ですが、バインダージェッティングでは周囲の粉末がサポートの役割を果たすためサポート構造を造形する必要がありません。

従って、サポートを工作機械などで除去する工程にかかる工数と設備が不要になります。
また、サポート除去の必要性がないことから幾何学的に複雑な形状も造形可能になるというメリットがあります。
また、室温で造形可能であるため予熱や冷却の工程が不要というメリットもあります。

もう一つの特徴に、造形物がビルドプラットフォームに接触している必要がないため、高さ方向を含めたビルドスペース全体に部品を配置することができるという点があります。従って、小ロットのバッチ生産に適しています。

ただし、バインダージェッティング方式で造形したモデルは造形直後の強度が低いため、焼結や含浸処理のプロセスが必要となり、その工程にかかる工数と設備が必要になります。

一般的に焼結による部品の収縮は約20%です。部品の寸法は機械のソフトウェアによって補正された状態で造形されますが、部品の形状や造形条件によって収縮が不均一になる可能性があり、設計段階での検討が必要になる場合があります。

 

バインダージェッティング方式の造形プロセス

(1)まず、リコータがビルドプレート上に薄く金属粉末を敷きます。

(2)次にインクジェットノズルがベッドの上を通過しながらモデルの断面形状に従って結合材を選択的に噴射します。

(3)1つのレイヤが完了するとビルドプレートが一段下がり、リコータが新しい粉末層を敷きます。

(4)新たに敷かれた層に、モデルの断面形状に従って結合剤を噴射します。部品が完成するまでこのプロセスが繰り返されます。

(5)造形完了後、造形物を取り出して焼結を行います。
   造形完了後の部品は結合材で結合された金属粉末で構成されているため、機械的特性を実現するために焼結などのプロセスが必要になります。
     部品は高温炉で熱を加えられることで結合材が焼失し、気孔の少ない部品になります。

 

バインダージェッティング方式の見積り・造形

バインダージェッティング方式での造形は、弊社サービス「Kabuku Connect」で可能です。
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