FDM (フィラメント) と樹脂プリンターの比較。どちらが優れていますか?
FDM プリンターと樹脂プリンターは、愛好家や家庭用 3D プリント愛好家向けの市場で現在入手可能な 2 つの最も一般的な 3D プリンターであり、どちらも 3D プリンターですが、互いにこれ以上の違いはありません。
マシンの動作が大きく異なるため、特定のニーズに合った適切なマシンを入手したいので、どれを入手すればよいかを知ることは非常に重要だと思います。
この記事では、3D 印刷とは何か、FDM と樹脂 3D プリンターの違い、各ユースケースにより適しているのはどちらか、それらに関連するコストなどについて説明します!
簡単な答えは次のとおりです。 FDM プリンターは、プラスチック フィラメントを印刷材料として使用します。これを溶かして堆積させてレイヤーごとにオブジェクトを作成します。レジン プリンターは、紫外線によって通常はレイヤーごとに硬化する液体レジンを使用します。それを硬化させる光。樹脂プリンターは FDM プリンターよりもはるかに高い印刷品質を備えていますが、購入価格とマシンの運用コストの両方の点でコストが高くなります。
3D プリントとは
3D プリントは、コンピューター支援設計 (CAD) ソフトウェアを使用して設計できるオブジェクトのデジタル化から始まるプロセスで構成され、3D プリンターを使用してそのデジタル モデルを具体化できます。 FDM、樹脂プリンター、またはその他の種類のプリンター。
デザインが作成されたら、スライサー ソフトウェアを使用してスライスする必要があります。このソフトウェアは、モデルを水平方向に複数のレイヤーに「スライス」または「カット」し、その情報を g コード形式で出力するように設計されています。
プリンターはその情報を使用して、モデルをレイヤーごとに印刷できます。最下部から開始し、そのレイヤー全体を印刷してから、次のレイヤーに移動します。
FDM テクノロジー
FFF (Fused Filament Fabrication) とも呼ばれるこの技術は、摂氏約 200 度の非常に高温のノズルから押し出される熱可塑性ポリマー フィラメントを使用することで構成されます。ベッド、層ごとに。
樹脂プリンター – 槽内での光重合
樹脂プリンターは、層ごとに印刷するという意味で FDM プリンターと同様の方法で機能しますが、他のすべてはまったく異なります。プロセスは、フォトポリマー樹脂で満たされたバットで構成されます。フォトポリマー樹脂は、紫外線にさらされると重合し、固化し、薄い固体層
この機構には、光を放出するレーザーが含まれており、光はミラーによって偏向されて槽内に入り、印刷する層を 2 次元で描画します。また、FDM プリンターのビードと同様に、上下逆にのみオブジェクトが「取り付けられる」下から上に移動するプラットフォームもあります。
この技術はステレオリソグラフィー (SLA) として知られています。
紫外光の作用による重合の同じ現象を使用する他の技術があります:デジタル光処理 (DLP)、および MSLA (マスク光造形法)。
DLP は、部品全体のイメージを投影することに基づいています。この投影は、画像全体をレジンに投影する一連の可動ミラーによって行われるため、プロセス全体が高速化されます。
MSLA (または LED-LCD とも呼ばれます) は、DLP 技術の革新であり、ミラー アレイが LCD デバイスに置き換えられます。LCD デバイスは、光を遮断または通過させ、樹脂を凝固させる機能を備えています。
フィラメント プリンターとレジン プリンターの違い
両方の技術の簡単な説明でお分かりかもしれませんが、それらはまったく異なる方法で機能し、異なる材料も使用します。FDM はフィラメントを使用し、それが前の層に溶けて付着し、徐々にモデルを形成しますが、SLA、DLP などは. 、紫外線で硬化するレジンを使用。
それでは、印刷品質の違い、製造する部品の耐久性、どちらか一方のコストなどについて見ていきましょう。
印刷品質
樹脂プリンターで作成されたプリントを見るとすぐに際立つのは、パーツの構成における品質と精度です。
上記の技術を参照すると、FDM プリンターの場合、層の厚さが樹脂プリンターの層の厚さと比較して大きいため、それほど詳細な印刷を作成できないことが推測できます。 、これは特にミニチュアで顕著です。
樹脂プリンターからの最終製品は、FDM 印刷で一般的な目に見える継ぎ目がなく、より均一な仕上がりになります。印刷品質は 2 つの技術の最も重要な違いの 1 つであり、樹脂プリンターは実際にははるかに高い解像度の印刷物を生成します。
プリント部分の材質と耐久性
これまでのところ、FDM 印刷の強みの 1 つは、何百もの異なるフィラメント ブランド、タイプ、色などを見つけることができるため、市場で入手できるさまざまな材料ですが、樹脂印刷でははるかに制限されています.
これに加えて、材料に関連して、樹脂プリンターから出力されるモデルの全体的な強度はかなり低く、言うまでもなく、紫外線にさらされると樹脂が時間の経過とともに劣化し、パーツがさらに弱くなります.
最後に、プロトタイプを印刷する場合、レジン プリンターは FDM 3D プリンターほど大きなモデルを印刷できないため、モデルを分割したり、デザインを完全に変更したりする必要がある場合があります。
ビルドボリューム
樹脂プリンターは寸法が小さいため、印刷量も少なくなるため、印刷する部分の量も制限されます。
私たちが消費者市場、つまり大多数の手の届くところにあるプリンターについて話していることを明確にする必要があります.
印刷速度
印刷速度はレジンプリンターの方が固まる層を一度に印刷するので速いので、複数のモデルを印刷する場合、FDMプリンターよりもレジンプリンターの方が速度面で優位に立つことができます。
FDM プリンターと同様に、印刷速度をさらに上げる必要がある場合は、スライサーの設定を調整してレイヤーの高さを上げたり、他のパラメーターを調整して、印刷をより早く完了することができます。通常、印刷速度が速いと印刷品質が低下することを覚えておいてください。
後処理
FDM の場合、プリントが終了した時点で、パーツは一般的に完成し、使用できる状態になります。ただし、場合によっては、「完成」と呼ぶためにサポート材や砂を取り除く必要があることに注意してください。
一方、レジン プリンターはそれほど単純ではありません。未処理のレジンをイソプロピル アルコール浴で除去し、プリントを UV ライト チャンバーで硬化する必要があります (または太陽の下に放置することもできます)。最後に、多くの場合、サポートも削除する必要があります.
メンテナンス
樹脂プリンターはよりコンパクトで、調整する機械部品が少なくて済みます。FDM プリンターとは異なり、使用に伴って摩耗する要素があります。
たとえば、ノズルが詰まって詰まりを解消する必要があるシナリオに遭遇したり、ベルトを調整または交換する必要があったり、フィラメントの一部が冷却ファンの 1 つに落ちて詰まったりする可能性があります。
DLP または LED-LCD 技術を使用したレジン プリンターでは、LCD 画面が損傷する可能性があり、レジン タンクの一部である FEP フィルムも時々交換する必要がある場合があります。
全体として、FDM プリンターの部品ほど頻繁ではありませんが、交換が必要な部品ははるかに高価であるため、樹脂プリンターは維持費が高くなります。
使いやすさとセキュリティ
レジン プリンターは、プリンター自体のさまざまなパラメーター (ベッド レベリング、ベルト テンションなど) を調整する必要がないため、使いやすいですが、レジンは液体で非常に有毒であるため、特別な注意が必要です。レジンの取り扱いには細心の注意を払い、必要な保護具を着用してください。
一方、FDM プリンターは、固体のプラスチック フィラメントを使用しているため、危険はありません。ただし、FDM プリンター、特に安価なものは定期的なメンテナンスが必要であり、5 ～ 10 印刷ごとにベッドを水平にする必要がある場合もあります。
熱可塑性ポリマーと樹脂の両方が、場合によっては有毒になる可能性のあるガスを生成します。ABS の場合は、換気された場所で作業する必要があります。
さらに、レジン プリンターの場合、前述のように、材料が液体で比較的有毒であるため、予防措置を講じる必要があります。そのため、皮膚反応を避けるために手袋を使用したり、保護めがねを着用したりする必要があります。
費用
コストを 3 つの要素に分けます:
- 取得費用。
- 材料費
- 維持費。
このテクノロジーの採用は、供給の増加によりより広く利用できるようになるにつれて、そのコストを削減しています。 FDM はこの点で先を行っており、明らかに購入コストは低くなっていますが、家庭用のレジン プリンターは 250 ～ 300 ドルで購入でき、時間の経過とともに安くなるだけです.
フィラメントは、1Kg のスプールあたり約 20 ドルと比較的手頃な価格です。
一方では、レジン プリンターはフォトポリマーに加えて、最終的な硬化と仕上げのためにイソプロピル アルコールを必要とします。前述したように、レジンはフィラメントよりもはるかに高価で、約 5 倍の費用がかかります。イソプロピル アルコールを追加する必要があります。アルコールも混じっているため、プリンターのランニングコストはさらに高くなります。
最後に、交換が必要な部品は FEP シートなどの FDM プリンターの部品よりもはるかに高価であるため、樹脂プリンターのメンテナンスのコストは高くなります。FEP シートは通常、20 ～ 30 枚の印刷ごとに交換する必要があります。摩耗の兆候。
一方、FDM プリンターは実際には予防保守を必要としませんが、多くの機械部品があり、かなりの時間の投資を必要とする損傷を受けることが多いためです.
どのテクノロジーを選択するか?
どのプリンタを使用するかを選択するのはそれほど簡単ではありませんが、印刷品質を何よりも重視する場合は、レジン プリンタを使用することをお勧めしますが、少し考えてみましょう:
第一に、解決しなければならない問題を明確に特定できる必要があり、第二に、機能的または非機能的なニーズを知る必要があります。
以下は実用的な例です:
小規模で機能的な電子デバイスを開発したいとします。この場合、回路を収容するためのある種のコンテナが必要であり、同時にいくつかの追加の機能メカニズムが必要です。
モデルに持たせたい特性の重要性を重み付けし、それぞれに値を与えて、結果に応じてどのプリンターを取得するかをより適切に決定できる基準のリストをまとめることをお勧めします。
| 基準 | 価値 |
| 印刷速度 | 5 |
| 精度 | 2 |
| 印刷品質 (解像度) | 3 |
| サイズ | 5 |
| コスト | 1 |