FDM方式の3Dプリンタで造形した樹脂の単軸引張挙動に及ぼすフィラメントの積層方向及び試験片寸法の影響

摘要

3Dプリンタとは3次元の形状データを基に金属や樹 脂などを積層させて3次元造形を行う装置である.なか でも，フィラメントと呼ばれる熱可塑性樹脂を溶かして 積層させていく熱溶解積層法（FDM)を適用した3Dプ リンタは近年，幅広く普及し始めている.しかしながら， 3Dプリンタ造形体は内部が樹脂で完全に埋められてい るわけではなく，隣り合うフィラメントが部分的に接着 された微視的不均一構造を有しているため，力学的特性 を把握することが非常に困難である.本研究では，FDM方式の3Dプリンタで成形された構 造の微視構造をX線CTを用いて評価し，単軸引張試験 における応力ひずみ関係やDICによって評価した不均 一変形と関連付けて考慮することにより，フィラメント の配向方向，および構造体の寸法が材料の力学的特性に 及ぼす影響について調査した.