一般的な3Dプリンターの種類と水冷装置への応用

3Dプリンティング、あるいは積層造形とは、CADデータやデジタル3Dモデルから三次元物体を造形する技術であり、製造、医療、産業、社会文化などの分野で活用されてきました。3Dプリンターは、技術や材料の違いによって様々な種類に分類できます。3Dプリンターの種類によって温度制御のニーズが異なるため、水冷装置の用途も異なります。以下は、一般的な3Dプリンターの種類と、それらにおける水冷装置の使用方法です。

1. SLA 3Dプリンター

動作原理:レーザーまたは UV 光源を使用して、液体フォトポリマー樹脂を層ごとに硬化させます。

チラーの用途： （1）レーザー冷却：レーザーが最適な温度範囲内で安定して動作することを保証します。（2）ビルドプラットフォームの温度制御：熱膨張や収縮による欠陥を防止します。（3）UV LED冷却（使用されている場合）：UV LEDの過熱を防止します。

2. SLS 3Dプリンター

動作原理:レーザーを使用して粉末材料 (ナイロン、金属粉末など) を層ごとに焼結します。

チラーの用途： （1）レーザー冷却：レーザーの性能を維持するために必要です。（2）装置温度制御：SLSプロセス中に印刷チャンバー全体の温度を安定させるのに役立ちます。

3. SLM/DMLS 3Dプリンター

動作原理: SLS に似ていますが、主に金属粉末を溶かして高密度の金属部品を作成します。

チラーの用途： （1）高出力レーザー冷却：使用される高出力レーザーを効果的に冷却します。（2）ビルドチャンバー温度制御：金属部品の一貫した品質を保証します。

4. FDM方式3Dプリンター

動作原理:熱可塑性材料 (PLA、ABS など) を層ごとに加熱して押し出します。

チラーの用途: (1)ホットエンド冷却: 一般的ではありませんが、ハイエンドの産業用FDMプリンターでは、過熱を防ぐためにチラーを使用してホットエンドまたはノズルの温度を正確に制御する場合があります。 (2)環境温度制御**: 特に長い印刷や大規模な印刷中に、一貫した印刷環境を維持するために使用される場合があります。

5. DLP 3Dプリンター

動作原理:デジタル光プロセッサを使用して、フォトポリマー樹脂に画像を投影し、各層を硬化させます。

チラーの用途：光源の冷却。DLP デバイスでは通常、高輝度光源（UV ランプや LED など）が使用されますが、水冷チラーは光源を冷却して安定した動作を確保します。

6. MJF 3Dプリンター

動作原理: SLS に似ていますが、噴射ヘッドを使用して粉末材料に溶融剤を塗布し、熱源によって溶かします。

チラーの用途: (1) 噴射ヘッドとレーザーの冷却: チラーは噴射ヘッドとレーザーを冷却し、効率的な動作を確保します。 (2) ビルドプラットフォームの温度制御: 材料の変形を防ぐためにプラットフォームの温度安定性を維持します。

7. EBM 3Dプリンター

動作原理:電子ビームを使用して金属粉末層を溶かし、複雑な金属部品の製造に適しています。

チラーの用途: (1)電子ビームガンの冷却:電子ビームガンは大量の熱を発生するため、冷却のためにチラーが使用されます。 (2)ビルドプラットフォームと環境の温度制御:ビルドプラットフォームと印刷チャンバーの温度を制御して、部品の品質を確保します。

8. LCD 3Dプリンター

動作原理: LCD スクリーンと UV 光源を使用して、樹脂を層ごとに硬化させます。

チラーの用途： LCDスクリーンと光源の冷却。チラーは高輝度UV光源とLCDスクリーンを冷却し、機器の寿命を延ばし、印刷精度を向上させます。

3D プリンターに適した水冷却装置を選択するにはどうすればよいでしょうか?

適切なウォーターチラーの選び方： 3Dプリンター用のウォーターチラーを選ぶ際には、熱負荷、温度制御精度、環境条件、騒音レベルなどの要素を考慮する必要があります。ウォーターチラーの仕様が3Dプリンターの冷却要件を満たしていることを確認してください。3Dプリンターの最適な性能と寿命を保証するために、ウォーターチラーを選ぶ際には、3Dプリンターメーカーまたはウォーターチラーメーカーに相談することをお勧めします。

TEYU S&Aのメリット： TEYU S&Aチラーは22年の経験を持つ大手チラーメーカーで、さまざまな種類の3Dプリンターを含むさまざまな産業およびレーザーアプリケーション向けにカスタマイズされた冷却ソリューションを提供しています。当社のウォーターチラーは高効率と信頼性で知られており、2023年には16万台以上のチラーユニットが販売されました。CWシリーズのウォーターチラーは600Wから42kWまでの冷却能力を提供し、SLA、DLP、およびLCD 3Dプリンターの冷却に適しています。ファイバーレーザー専用に開発されたCWFLシリーズチラーは、SLSおよびSLM 3Dプリンターに最適で、1000Wから160kWまでのファイバーレーザー加工装置をサポートしています。ラックマウント設計のRMFLシリーズは、スペースが限られた3Dプリンターに最適です。 CWUPシリーズは、最大±0.08℃の温度制御精度を実現しており、高精度3Dプリンターの冷却に最適です。