焼結は積層造形において重要なプロセスである。粉末材料を融点ぎりぎりの温度まで加熱する。これにより粒子が結合し、固体構造が形成される。このプロセスは、製造部品の機械的強度、密度、透光性を向上させるために不可欠です。
積層造形における焼結プロセスの4つの主要段階
1.グリーン部品の形成
この初期段階では、粉末材料と結合剤（ワックスやポリマーなど）の混合物を使用して所望の形状を形成する。結合剤は、粉末をつなぎ合わせるために重要であり、その後の工程で部品の形状が維持されるようにします。
2.結合剤の除去
部品が成形されると、加熱工程を経て結合剤が除去されます。これは通常、接合剤を蒸発または燃焼させる温度まで部品を加熱することで達成されますが、主材料を溶融させるほどの温度ではありません。
3.粒子の融合
接合剤が除去された後、部品は主材料の融点以下の温度に加熱される。この温度は、粒子の表面が溶け始め、粒子同士が融合するように慎重に制御される。あるいは、ブロンズのような中間結合剤が溶融し、一次材料を変えることなく粒子間の結合を促進することもある。
4.積層造形における焼結の種類
選択的レーザー焼結（SLS）
この方法では、レーザーを使用して粉末材料の層を選択的に融合させ、三次元物体を作成する。レーザーは、コンピュータ支援設計（CAD）ファイルによって決定された経路をたどり、精密で複雑な部品の形成を保証します。
電子ビーム焼結（EBS）
SLSと同様、EBSはレーザーの代わりに電子ビームを使用して粉末材料を焼結します。この方法は、レーザーでは焼結が難しい材料に特に効果的です。
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焼結は、粉末材料から複雑で高強度な部品を作ることを可能にする付加製造の基本プロセスです。加熱プロセスを注意深く制御することで、製造業者は特定の機械的特性を持つ部品を実現することができ、焼結はこの分野で多用途かつ不可欠な技術となっています。
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