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層ごとのストランド堆積機:Crump、1992年
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Emma

作成者

Emma

12. 10月 2026SE
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層ごとのストランド堆積機:Crump、1992年

S. Scott Crumpは1992年にこの機械の特許を取得しました(US 5,121,329)。コンピュータがCADの設計を層に分割します。吐出ヘッドは材料を凝固温度のわずかに上まで溶かし、小さなノズルから一層ずつ押し出します。その下で、X方向とY方向に動くベースプレートの上に材料を載せ、各層の後にヘッドはZ方向へ一段ずつ上昇します。各層はほぼ瞬時に固まり、その下の層と結合します。ある方式では、空気圧ピストンが固体のロッドをヘッドへ押し込みます。ここで製作された方式では、駆動ローラーが約1/16インチの厚さの柔軟なストランドをリールから引き出すため、ストランドの送り速度によって材料の流量が決まります。凝固時に下の層と結合する材料であれば使用でき、ワックス、熱可塑性樹脂、金属などが挙げられます。
上級者
作業工程

手順

1

X-Yテーブルとベースプレート

ベースプレートをX-Yテーブル上で支持する。一方のモーターがドライブブロック内の駆動ネジを回転させてスライドロッドを動かし、もう一方のモーターがスライドロッド上のネジを回転させて、プレート下面のネジ山と噛み合わせることで、プレートはXおよびY方向に移動する。このテーブルは卓上に置けるほど小型である。細かい金網状のサンドペーパーを両面粘着テープでプレートに貼り付ける。吐出された材料は砥粒を捕らえ、メッシュ内に流れ込み、仕上がった製品からシートがはがれる。

このステップの材料:

駆動ねじ付き X-Y テーブル駆動ねじ付き X-Y テーブル1 個
造形ベースプレート造形ベースプレート1 個
両面テープ両面テープ1 個
電動機電動機2 個

必要な工具:

ドライバーセットドライバーセット
カッターナイフカッターナイフ
紙やすり紙やすり
2

垂直スライド

ペデスタル上の支持アームの先端にあるマイクロスライド軸受けに分注ヘッドを取り付け、プレートの直上に近接配置する。ヘッド上の直角ブラケットは、第3のモーター(好ましくは高分解能ステッピングモーター)によって回転される垂直駆動ねじに螺合しており、ヘッドをZ方向に上昇させる。

このステップの材料:

Z スライド付き台座と支持アームZ スライド付き台座と支持アーム1 個
ステッピングモーターステッピングモーター1 個

必要な工具:

ドライバーセットドライバーセット
モンキーレンチモンキーレンチ
3

フィラメントヘッドとノズル

リールからのフィラメントを、低摩擦のテフロン製ガイドスリーブを通してヘッドの供給室へ送ります。内部では、モーター(望ましくは高分解能のステッピングモーター)で回転する、ベルトまたはチェーンで連結された駆動ローラーが、スプリングで押圧板に押し付けられたアイドラーローラーに対してフィラメントを挟み込み、ヘッドに取り付けられたノズルへと押し下げます。ノズルの周りには抵抗コイルを備えたスリーブヒーターがあり、流路内のフィラメントを凝固点をわずかに上回る温度まで溶融させます。シールリングが流路の入口を密封し、溶融材料は選択された寸法のオリフィスから押し出されます。ヘッドが自由に移動できるよう、フィラメントには十分な余裕を残してください。

このステップの材料:

駆動ローラー付き線材吐出ヘッド駆動ローラー付き線材吐出ヘッド1 個
加熱吐出ノズル加熱吐出ノズル1 個
PTFE ガイドスリーブPTFE ガイドスリーブ1 個
リール巻き熱可塑性線材リール巻き熱可塑性線材1 個
ステッピングモーターステッピングモーター1 個

必要な工具:

ドライバーセットドライバーセット
コンビネーションプライヤコンビネーションプライヤ
4

コンピュータ制御

コンピュータ上でCAD内の物品を描き、積層ソフトウェアで層に分割し、層データをX、Y、Zモーターおよびストランド駆動装置を制御する機械コントローラーに送ります。これにより、プレートとヘッドは各層のパターンに従って移動し、ヘッドは次の層のために一定の距離だけ上昇します。

このステップの材料:

機械の運動制御装置機械の運動制御装置1 個

必要な工具:

デスクトップパソコンデスクトップパソコン

材料

11

必要な工具

6

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