水溶性フィラを用いた多孔質体のSLS 造形に関する研究：レーザ吸収率と造形精度に関する検討

摘要

粉末焼結積層造形法（Selective Laser Sintering，以下SLS法）は，樹脂や金属の粉末材料をレーザにより選択的に加熱し，順次積層を繰り返すことで目的の3 次元形状を得る造形法である．SLS法は，様々な積層造形法のなかで強度の面では最も優れた造形法である一方で，粉末を用いているため分解能が粉末の粒径以下にならない，造形物が多孔質になるなどの問題点がある．筆者らは多孔性になるという欠点を逆に利用し，樹脂粉末と水溶性フィラの混合粉体をSLS造形した後にフィラを溶出することでさらに空孔率を高める手法を提案し，組織工学用Scaffold等，高空孔率が要求される多孔質体への応用を試みてきた[1]．これまで食塩をフィラとして用いてきたが，フィラを用いない一般的な造形に比べて，設計値からの膨張が大きい傾向があった．この原因として，CO_2レーザが散乱して，照射された周辺の粉末も加熱·焼結した結果ではないかと疑われた．本報では，水による溶出が容易で，食塩に比べてCO_2レーザの透過率が約半分である塩化カリウムをフィラとして造形したときの膨張を食塩の場合と比較し，精度の向上を試みる．