3Dプリンティングは部品の設(shè)計(jì)と製造を一変させ、生産性を大幅に向上させた。 ラピッドプロトタイピング そしてカスタム生産まで。非常に重要な2種類の3Dプリンティング技術(shù)には、SLS（Selective Laser Sintering）とSLA（Stereolithography）があります。どちらもレーザー技術(shù)を利用し、パーツを1層ずつ積層していきますが、それぞれ獨(dú)自の方法で行うため、特定の用途に完璧に適合します。

この記事では、SLSとSLAの主な違いについて説明します。

SLSとは？

SLSとはSelective Laser Sintering（選択的レーザー焼結(jié)）の略で、レーザーを使って粉末材料を固體形狀に融合させる。プロセスは、焼結(jié)點(diǎn)ぎりぎりまで予熱した粉末の薄い層を造形プラットフォームに広げることから始まる。レーザーが部品の斷面設(shè)計(jì)に基づいて各層を選択的に走査し、粉末粒子を溶融して結(jié)合させながら、下の層と融合させる。各層が焼結(jié)した後、プラットフォームが下がり、モデル全體が構(gòu)築されるまで新しい粉末層が適用される。印刷が完了すると、部品は冷卻され、周囲の粉末から取り除かれ、さらに後処理が施される。

SLSの最大の利點(diǎn)のひとつは、追加の支持構(gòu)造を必要としないことだ。部品を取り囲む未焼結(jié)の粉末が自然に部品を支えるため、印刷中に余分なサポート材を必要としません。このため、SLSはオーバーハングを伴う複雑な設(shè)計(jì)に特に適しています。

SLAの利點(diǎn)

どんな種類の材料でも使うことができる?；镜膜?、熱にさらされると結(jié)合する粉末であれば、何でもSLS印刷材料になります。また、未焼結(jié)の粉末は回収できるので無(wú)駄がありません。

製造工程は比較的簡(jiǎn)単だ。焼結(jié)していないルースパウダーが自然な支えとなるため、支柱は必要ない。

成形工程は部品の複雑さとは関係ない。部品の複雑さはほとんど制限されないので、複雑な形狀の部品の製造には特に適しています。

金型を設(shè)計(jì)?製作することなく、設(shè)計(jì)図面に基づいて直接製品を作成し、機(jī)械加工なしで部品を製造することができる。

製品の生産サイクルが短いため、すぐに市場(chǎng)に投入して試用することができ、ユーザーの意見を迅速に聞くことができるため、改良?改善が間に合う。

製品の単価はバッチにほとんど依存しないため、新製品の開発や単品?小ロットの部品生産に特に適している。

SLSは非常に適している：

• 機(jī)能部品と試作品
• 自動(dòng)車および航空宇宙部品
• 醫(yī)療機(jī)器
• カスタマイズ製品

SLAとは？

ステレオリソグラフィー裝置（SLA）は、先駆的な3Dプリンティング技術(shù)のひとつで、紫外線（UV）光を照射して液體樹脂を?qū)訝瞍斯踏幛朐恧莿?dòng)作する。このプロセスでは、特定の波長(zhǎng)の紫外線（UV）を使用して、液體樹脂を選択的に硬化させ、固體の層にします。UV光線が樹脂表面に照射されると、樹脂は急速に重合し、マイクロ秒以內(nèi)に固化し、薄く硬い層が形成される。SLAプリンターは、3Dモデルに基づいて正確なパターンで樹脂を繰り返し硬化させることにより、対象物を?qū)婴搐趣嗽煨韦工搿?/p>

SLAでは、主にパーツに複雑な形狀やオーバーハングがある場(chǎng)合、プリントによってはサポート構(gòu)造が必要になる。これらのサポートは部品と同時(shí)に作られ、後処理で取り除かなければなりません。

SLAの利點(diǎn)

固化成形法は、ラピッドプロトタイピングの製造プロセスとしては最も早く、成熟度が高く、長(zhǎng)い時(shí)間をかけて検証されてきた。

プロトタイプは、CADデジタルモデルから直接作成され、加工速度が速く、製品の生産サイクルが短く、切削工具や金型が不要です。

複雑な構(gòu)造の試作品や金型、従來(lái)の方法では成形が困難な金型も加工できる。

CADデジタルモデルを直感的に操作できるようにし、エラー修復(fù)のコストを削減します。

実験用のサンプルを提供したり、コンピューター?シミュレーションの計(jì)算結(jié)果をチェックし、検証することができる。

オンライン操作と遠(yuǎn)隔操作が可能で、生産の自動(dòng)化に適している。

SLAはこんな人に向いている

• プロトタイプ製作
• ジュエリーおよび歯科用途
• ミニチュアモデル
• アートプロジェクト

SLSとSLAの違いとは？

SLSとSLAの3Dプリントプロセスの主な違いは、材料とサポート構(gòu)造にある。その他の違いには、精度、表面品質(zhì)、耐腐食性などがある。

素材と強(qiáng)度

SLSは、ナイロン（PA12）など、耐摩耗性が高く、強(qiáng)靭で耐久性のある印刷物を作成する様々な粉末材料に使用できることで最もよく知られています。SLSは、機(jī)能的なプロトタイプや、自動(dòng)車や醫(yī)療機(jī)器に見られるような磨耗や損傷にさらされる最終用途の部品を作成する。SLAでは液狀のフォトポリマー樹脂を使用しますが、この樹脂は非常に硬く硬質(zhì)なものから、柔らかく柔軟なものまであります。そのため、SLA部品は通常、より詳細(xì)で滑らかな仕上がりになりますが、SLS部品に比べるとかなりもろいです。つまり、SLAは詳細(xì)なプロトタイプには最適ですが、パーツに強(qiáng)靭さや柔軟性を求める場(chǎng)合には理想的とは言えません。

精密

SLA 3Dプリントプロセスの収縮率は0.4%未満であるのに対し、SLS 3Dプリントプロセスの収縮率は約2%～4%である。したがって、SLAはより精密なプリント部品を製造することができる。しかし、SLAプリント部品はポストキュアが必要であり、ワークピースには殘留応力があるため、寸法安定性は十分ではない。しばらくすると、さらに収縮やクリープが発生する可能性がある。

解像度と表面品質(zhì)

SLAがSLSに勝る第一の利點(diǎn)は解像度である。SLAで使用されるU(xiǎn)Vレーザーは、SLSで使用される赤外レーザーよりもスポット徑が小さいため、SLAではより微細(xì)な印刷が可能です。そのためSLAは、複雑なデザインや滑らかな表面仕上げのパーツを製造するのに適している。SLSでは一般的に、粉末の粒子によって表面が少し粗くなります。後処理でよりきれいにすることはできますが、SLAプリントほど滑らかにはなりません。ですから、超平滑で研磨された表面が必要な場(chǎng)合は、SLAが最善の方法でしょう。

耐食性

SLSプリント部品の耐環(huán)境性（溫度、濕度、化學(xué)腐食）は熱可塑性材料のそれに近い。しかし、SLAプリント部品の耐性は比較的低い。例えば、エポキシ樹脂で成形されたSLAワークピースは、濕気や化學(xué)物質(zhì)によって容易に腐食され、38℃以上の環(huán)境では軟化して反る。

サポート體制

この2つの技術(shù)のもう1つの大きな違いは、支持構(gòu)造の扱い方である。SLSでは、プリント部品の周囲で使用されていないパウダーが自然なサポートとして機(jī)能するため、他のサポート構(gòu)造は必要ない。これが、SLSがオーバーハングや內(nèi)部空洞のある複雑なパーツを作るのに適している理由のひとつである。SLAでは、特にオーバーハングや繊細(xì)な形狀の部品に、支持構(gòu)造が必要になることが多い。これらを除去するのは非常に難しく、時(shí)にはパーツに跡が殘り、最終的な外観に影響を與えることもあります。しかし、SLAの優(yōu)れた解像度と滑らかな仕上がりは、通常、余分な後処理の労力を正當(dāng)化します。

アプリケーション

SLSは、主に航空宇宙、自動(dòng)車、醫(yī)療機(jī)器向けの機(jī)能部品や試作品の製造に適している。SLSはナイロンのような耐久性のある素材でプリントできるため、強(qiáng)度が必要な部品や柔軟性が必要な部品、磨耗や破損に耐えられる部品を作るときに重寶する。未焼結(jié)のパウダーがサポートを與え、無(wú)駄を省くことができるため、一度にたくさんのものを作るのに非常に便利です。SLAは、細(xì)部や美しい仕上げが必要なプロジェクトに最適です。SLAは、プロトタイプ、ジュエリー、歯科用模型、その他見た目が正確で滑らかでなければならないものに使われます。さらに、SLAは、フィギュアやファンシーな金型のようなクールなアイテムの少量生産が可能です。

コストと効率

コストに関しては、特に高精細(xì)なモデルを扱う場(chǎng)合、小さなプリントでは一般的にSLAの方が安い。SLA用の樹脂は通常、SLSに必要な高級(jí)パウダーよりも安価です。ただし、SLAの場(chǎng)合、プリントしたパーツの洗浄や硬化などの後処理に時(shí)間がかかるため、総コストが少し上がる可能性があることを覚えておいてください。

一方、SLSは通常、より高価で特殊な材料と裝置を使用するため、初期費(fèi)用が高くなる。しかし、SLSは、大きな印刷物や機(jī)能的なプロトタイプ、特に部品のバッチ生産を行っている場(chǎng)合、または過(guò)酷な使用に耐える部品を作りたい場(chǎng)合には、最も費(fèi)用対効果が高くなります。

どちらを選ぶべきか？

SLSとSLAのどちらを選択するかは、プロジェクトの要件によります。機(jī)能的で耐久性があり、磨耗や破損にも対応できる部品が必要な場(chǎng)合は、SLSの方が適しています。自動(dòng)車、航空宇宙、製造業(yè)など、強(qiáng)度と柔軟性が重要な産業(yè)に最適です。

一方、細(xì)部、表面品質(zhì)、精度に重點(diǎn)を置き、パーツの高い耐久性を必要としない場(chǎng)合は、SLAが適しています。SLAは、高解像度のプロトタイプ、詳細(xì)なビジュアル?モデル、外観が重要な用途（ジュエリーや歯科など）に最適です。

結(jié)論

SLSもSLAも素晴らしい 3Dプリンティング技術(shù) 良い結(jié)果が得られる。SLSは機(jī)能的なパーツを作るのに適しており、SLAは細(xì)部まで滑らかなパーツを作るのに適しています。それぞれの技術(shù)が得意とするところと不得意とするところを知ることで、3Dプリンティングのニーズに合ったものを選ぶことができます。

新製品のプロトタイピングであれ、最終用途の部品の作成であれ、適切な3Dプリント技術(shù)を選択することで、プロジェクトに最適な結(jié)果が得られます。