壁の厚さ：最高の3D印刷の壁の厚さを理解する

壁の厚さは、3Dプリントモデルの表面の外部部分から内部部分までの距離です。シェルとも呼ばれ、3Dプリントモデルをサポートする上で重要な役割を果たします。ただし、最適化されていない場合、反りや歪みなどのいくつかの欠陥が発生する可能性があります。したがって、3D印刷に最適な肉厚を得ることが、重要な決定事項です。

この記事では、3Dプリントの肉厚に関する基本的な情報を紹介します。したがって、3Dプロジェクトに最適なものを入手するための洞察を得ることができます。

3D印刷の肉厚に関する基本情報

3D印刷に最適な壁の厚さ、または全体として最高の3D印刷を取得するには、3D印刷の最小、最大、および推奨される壁の厚さという2つの重要な事項を考慮する必要があります。

3D印刷の最小肉厚

最小壁厚は、機能を失うことなく3Dプリントが持つことができる最小の厚さです。適切なものを選択するときは、3D印刷プロセス、重力およびその他の力、3D印刷の使用領域、および美的目標を考慮する必要があります。さらに重要なことに、すべてのフィラメントには、製造元が有効にした最小肉厚があります。

一般的な材料とその最小肉厚

• ABS – 1.5mm
• 真ちゅう–自然な仕上がりの0.6mm
• ゴールド– 0.8mm
• アルミニウム– 1mm
• 標準樹脂– 1mm
• ポリカーボネート– 1mm
• ポリエステル– 0.8mm
• チタン– 0.5mm
• TPU – 1.5mm
• 繊維強化プラスチック– 2mm
• ナイロン– 0.8mm
• ポリエチレン0.8mm

3D印刷の最大壁厚

3Dプリントでサポートのために壁を厚くする必要がある場合は、そのようなデザインで許可できる壁の厚さにも制限があります。これは、特に金属材料を検討する場合に非常に重要です。

最大肉厚を考慮しないと、内部応力、ひび割れ、または破損につながる可能性があります。非常に良い例は、電話ケースを作りたいときです。このタイプの製品に不必要に厚い肉厚を選択すると、柔軟性が低下します。

3D印刷の推奨肉厚

肉厚は主に材料の種類に依存します。柔軟性とゴムらしさで知られるTPUなどの材料の場合、最小肉厚は2.0mmで十分です。 PLA、ABS、ナイロンなどのより剛性の高い材料の場合、1.5mm以上で十分です。ただし、0.8mmまで下がる人もいます。

マテリアル	PLA	ABS	ナイロン	ABSのような	ゴムのような
推奨壁厚（mm）	1.5	1.5	1.5	1.0	2.0
最小肉厚（mm）	0.8	0.8	0.8	0.6	0.8

壁の厚さを最適化することの重要性

3D印刷の機能、耐久性、美観には、3D印刷に最適な壁の厚さを選択することが不可欠です。一部のプリンタには壁の厚さを最適化するスライダーソフトウェアがありますが、手動で最適化する必要がある場合があります。以下は、それを最適化することの重要性を示しています。

・ 内部ストレスを軽減します

内部応力が発生する可能性が低くなります。内部応力が減少するため、反りなどの不具合が発生する可能性が低くなります。

・ 材料を節約

最適化により、材料の効率的な使用が保証され、印刷コストが削減されます。その理由は、右の壁を使用して作業しているフィラメントが減少するためです。

・ 生産性の向上

壁の厚さを最適化することで、高い生産性が確保され、3Dプリントの作成にかかるコストと時間が削減されます。その結果、最高の3D印刷愛好家は、特に商業環境では、壁の厚さが重要であると考えています。

・ 3Dプリントのダメージを軽減します

壁の厚さを最適化すると、製造後に3Dプリントが損傷する可能性が低くなります。たとえば、3D印刷の壁が小さすぎる場合、サポート構造を取り外したり、モデルを研磨したりすると、壁が損傷する可能性があります。したがって、完璧な肉厚を選択することは非常に重要です。

最適な壁の厚さを選択する方法

3D印刷プロジェクトに最適な壁の厚さを選択するには、次の要素を考慮する必要があります。

・ 印刷部品の目的を検討する

目的を理解した後、壁の厚さを改善するために、以下で説明する他のヒントを使用することができます。たとえば、印刷されたパーツをハイエンドの目的で使用する場合は、厚い肉厚を使用することをお勧めします。ただし、薄い壁の厚さは、柔軟性と不要な構造上の目的のために理想的です。

・フィラメント材料を検討する

使用しているフィラメント材料も大きな要因です。ここで注意しなければならないことがあります。それは、材料の柔軟性です。

柔軟でゴムのような材料の場合は、より厚い壁の厚さを使用するようにしてください。前に説明したように、TPUのような材料の最小肉厚は2.0mmです。より剛性の高い材料を使用するには、壁の厚さを少し下げる必要がある場合があります。 PLA、ABS、およびナイロン素材を使用している場合は、最小壁厚を1.5mmにすることができます。一部のメーカーは、0.8mmの薄さで十分だと言うでしょう。すべてのデザインで機能するとは限らないため、これはお勧めしません。

・ モデルの適切なスケールを設定する

注意すべきもう1つのことは、スケールとモデルです。非常に小さいスケールを設定すると、資料が印刷できなくなる可能性があるため、適切なスケールを設定してください。

・ サポート構造を念頭に置いてください

3D印刷を考えると、オーバーハング機能は独特です。それらは、印刷プロセス中に崩壊することなく機能するのに十分な強度が必要です。また、厚すぎてはいけません。これは目的を損なうからです。

多くの人がサポート構造を使用してオーバーハング機能を改善し、最小の壁の厚さを印刷できるようにしています。ただし、これはより多くのフィラメント材料の消費につながります。

・ 隣接する壁の厚さを考慮してください

ノズルからフィラメントが押し出された後、冷却されて膨張します。 3Dプリントには反りを防ぐコーナーがあるため、膨張による熱応力も発生する可能性があります。厚い壁を扱うと熱応力の発生が大きくなり、印刷の弱点で故障につながる可能性があります。したがって、肉厚を一定に保つことが重要です。セグメントの壁の厚さは、セグメントに隣接する壁の60％である必要があります。

・ 内部半径曲線を使用する

熱応力がコーナーとエッジに蓄積し、コーナーが反ります。したがって、このような応力を分散するためのより良い方法は、丸みを帯びたエッジを使用することです。 3Dプリントのエッジをシャープにする必要がある場合は、内側のエッジを湾曲させることで、ストレスの蓄積を減らすこともできます。これにより、製品の美観も向上します。

・ 重力は とても 重要

ほとんどの人が壁の厚さに影響を与える可能性があることを意味する明らかなことの1つは重力です。ほとんどの愛好家は、浮遊部品や不安定な位置などに関連する可能性のある欠陥の検出にのみ取り組んでいます。ただし、重力を念頭に置いて、それらを制御することができます。印刷デザインの形状を分析し、可能な応力がどこにあるかを確認する必要があります。その後、そのような部分を厚くすることで修正できます。

一般的な壁の厚さの問題

適切な壁の厚さを選択しない場合に発生する可能性のあるいくつかの問題があります：

・ スケーリング時に詳細が失われる

モデリングと印刷の間に切断がある場合、問題が発生します。設計は構造的に健全かもしれませんが、現実の世界では実現可能ではないかもしれません。したがって、スケールダウンのために壁の厚さが薄すぎるシナリオが発生する可能性があります。したがって、小規模モデルでは壁の厚さの値を低くする必要がありますが、大規模モデルでは壁の厚さの値を厚くします。これにより、3Dモデルの細部が失われるのを防ぐことができます。

・ ワーピング

3D印刷プロセス中、連続するレイヤーは互いに十分に接触している必要があります。これが発生しない場合は、部品に欠陥がある可能性があります。発生する可能性のある主な欠陥の1つは、反りです。反りは、パーツが収縮し、コーナーが持ち上げられてビルドプレートから外れるときに発生する3D印刷の欠陥です。パーツの3D印刷の最小厚さを超えているため、印刷中または印刷後に発生します。これは、一般的な射出成形の肉厚欠陥でもあります。 。

・ カーリング

原材料を溶かしたり焼結したりするFDM、SLS、またはその他の3D印刷プロセスを使用すると、カールが発生する可能性があります。カールは、3Dプリントの角が印刷後にカールする欠陥です。これは、冷却プロセスが設計の形状、輪郭、および壁の厚さに依存しているためです。これらは、急激な温度変化があると不規則になる可能性があります。

結論

3D印刷について知っておく必要のあるいくつかの重要なことの1つは、最適な3D壁の厚さを選択する方法です。 3D印刷に関連するエラーは、反り、カールなどの欠陥を引き起こす可能性があるため、理由は大げさではありません。

3D印刷に最適な肉厚を得るには数回の実行が必要になる場合がありますが、概念を理解することで最高の厚さを得ることができます。最小壁厚の記憶、サポートの使用、一貫性などの基本原則に固執することができます。

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よくある質問

Curaの壁の厚さはどれくらいですか？

キュラシェルの厚さは約1.2mmです。これは、標準の0.4mmノズルの3ラインに相当します。これは、機能性で部品の強度を考慮しているため、多くの3D印刷愛好家に一般的に受け入れられています。

50％のインフィルの強度はどれくらいですか？

3Dプリントの強度は、塗りつぶしの割合に大きく依存します。ただし、50％のインフィルの強度を測定することは、同じ材料とデザインのより高いまたはより低いパーセンテージに関連します。たとえば、プロジェクトに50％のインフィルがある場合、25％のインフィルよりも強力です（25％強力）。充填率の増加による強度の増加は直線的ではないことに注意してください。