3次元モデリングシステム

３次元モデリングシステム（3D プリンター）
三次元モデリングシステムは、レーザビームとコンピュータ制御を使用してモデルを作成するた
めのシステムです。紫外レーザ光は、槽内に入った紫外線樹脂に各層に照射されます。
このような層の積層により、3次元モデルが形成されます。３次元の地図と同じように、一次元の
描画データは積層されて３次元のモデルが出来上がります。全ての構造の殆どは、この方法で
設計することができます。これは、設計の柔軟性を高め製品の品質を改善させるのと同様に
製品の開発の効率を向上できます。
三次元モデリングシステムの様々な種類があります。ここでは、典型的なスキャナ型システムを
紹介します。。システムのプロセスは、図1-1に示します。
（ 1 ）プロトタイプモデルは薄くカットされた層の輪郭データが作成され、CAD上で設計されます。
（ 2 ）モデル
データに基づいて、レーザ光は、ミラーを使用して紫外線樹脂の表面を走査し、セクション層を
形成します。この処理では、紫外レーザ光が紫外線硬化樹脂に照射され、樹脂は液体から固
体へ硬化します。樹脂はエレベータに内蔵されています。第一の薄層を形成した後に、エレベ
ータは、一層毎に硬化しては下降します。層が順次形成され、モデル全体が完了するまでエ
レベータ上に積層されます。
（ 3 ）完成
CAD上で各層が設計されたモデルは完成します。最後にエレベーターが引き出され、仕上げ
処理が適用されます。
三次元モデリングシステムのシステム概要例を図1-2に示します。
モデリングの工程
CAD 上にデザインされた３次元モデ
ルは、何層もの薄い断面体にスライ
スされ、等高線データに変換されます。
レーザビーム
等高線データに基づき、紫外線レー
ザがタンク内の光硬化樹脂の表面を
UV 硬化樹脂
走査して、断面形状を描きます。
レーザが照射された部分は硬化し
エレベータ上に一層分の断面体が形
成されます。
エレベータが一層ずつ下降して、
連続的に何層もの断面体を積層し
３次元モデルが形成していきます。
この繰り返しによって３次元モデ
ルが完成し、最後にエレベータを
引き上げてモデルを取り出し、後
処理が施されます。
完成
図・1-1
モデリングシステムの工程
コンピュータ
図面のデータが選択されたフォーマットで送
信されます。
コンピュータで描画とシステム
の制御が行われます。
図・1-2 ３次元モデリングシステムの概要