4.3　粉末焼結法
　粉末焼結法は原料として粉末を使用し、ビーム加熱により粉末粒子を相互に結合し積層造形を行う方法である。米国テキサス大学で研究されDTM社で実用化された。粉末も液体と同じように流動性を示すので、この流動性を利用して粉末素材をローラーやブレード等で水平に移動させて薄層を形成する。この層の上に、炭酸ガスレーザー等の加熱用ビームをガルバノミラー等で走査させながら照射する。レーザビームが粉末に走査されると、粉末の表面が溶融し、互いに接する粉末同志が接合し、焼結された粉末薄層を作る。この時すでに焼結されている下層の薄層との結合も同時に行う。次に焼結層を下降させ、再度上面に粉末の薄層を供給する。前記の操作を繰り返すことにより立体造形を行う(図-8)。粉末焼結法の場合、焼結された造形物の周りに未焼結粉末が充填された状態になっており、光造形のようにサポートを必要としないために、やっかいなサポート付けから解放される。また、造形後未焼結粉末が容易に除去可能で、サポートと取りの作業もない。粉末材料として精密鋳造用ワックス、ナイロン、ポリカーボネートなどの樹脂粉末、樹脂をコーティングした金属や、セラミックス粉末などが使用できる。ワックスの場合、造形品はそのままロストワックス鋳造モデルとして使用できる。また、ポリカーボネートやポリスチレンなどの粉末を使った場合も消失モデルとして優れた特性を示す。汎用樹脂を緻密に焼結すれば通常モデルが作成可能である。

図-8　粉末焼結法 の概略

また、金属やセラミックス粉末の造形が可能であり、金型製作が提案されている。この場合、造形直後は樹脂コーティング材が金属の周りにあるため、加熱して除去する。したがって空隙率が50%以上もあるようなモデルが出来上がる。この多孔質の焼結体に銅などを溶融させて毛細管現象で侵透させて、出来るだけ緻密な金属造形品を作る必要がある。
　セラミックスの場合、多孔質のままシェルモールド鋳造法などの鋳型用として利用する場合もある。CADデータから金属の金型が直接出来るため、製作時間の短縮が図られるため今後の発展が期待される。　EOS社では粉末に鋳型用の砂を使い、通常の鋳型と同じように使用できるものを展開しており、鋳型業界からは抵抗なく受け入れられている。
　粉末焼結法を更に発展させて、樹脂バインダーを要しない銅合金粉末を使ったものも現れている。これらは、今後の発展が期待されている。

4.4 インクジェット法
　インクジェットのノズルより、例えば、加熱溶融したワックスのような液滴を連続的に滴下させ堆積固化させる。インクジェットタイプのヘッドを平面内で走査させ薄層を形成し、積層を行う。最初に米国のSanders社により開発された。ノズルからワックスを吹き付けるタイプでロストワックス鋳造用モデルに用いられている。
　また、MITから粉末をノズルから出た結合材により結合することでモデルを作成する方法が開発されている。この場合、金属粉末やセラミック粉末が利用できる。
　Soligen社ではセラミックス粉を用いて、鋳造用鋳型を作成する方法が開発され実用化されている。この方法は、先ず、部品CADデータよりそれを反転した鋳型データを作る。次に、鋳型用セラミックス粉末の上に水ガラスの様なバインダを滴下して鋳型を製作する造形品は鋳型として取り出される。ロストワックス鋳造と比較すると、直接鋳型が製作できるため、大幅な工程短縮を図ることが出来る。これは、鋳物の少量生産に向いている。
　3Dsystems社はコンセプトモデラーと位置づけた、粉末樹脂の吹き付けによる簡易的なデスクトップタイプの造型機を発売している。この装置は樹脂の微粉末をノズルから吹き出して積層していくタイプで精度は今一つであるが、簡便に使えるとのことで開発者のデスクサイドで活躍できるとされている。
　ここにあげたシステムは光造形システムにはない取り扱いの手軽さを持っている。しかしどのような形状でもある程度実用に耐え得る精度・物性で造形可能な光造形システムに比べ、それぞれのシステムはまだ改良の余地をもつ。逆に分野、目的を限定すれば、光造形以上に受け入れられるものもある。

5.　各システムの特徴
　これまで述べてきた各種造形方法の特徴を表-3にまとめた。それぞれ、各方法により特徴を有し、他にない利点を有している。しかしながら、それぞれの方式での欠点を修正することにより他の方式の市場を奪う用にもなってきており、今後それらの棲み分けがほとんどなくなることも予想される。

6.　今後の展望