樹脂 vs フィラメント 3D プリンター。何を選ぶべきですか?

3D 印刷技術は、2 種類の 3D 印刷技術を提供します。これらは、溶融堆積モデリング (FDM) とステレオリソグラフィー (SLA) またはデジタル ライト プロセッシング (DLP) です。

また、これらのテクノロジーはそれぞれ、3D 印刷に異なるタイプの 3D プリンターを使用します。興味深いことに、どちらもプラスチックを使用していますが、形状は異なります。

レジン vs フィラメント 3D プリンター

この記事では、3D レジン プリンターとフィラメント プリンターに関する問題、それらが使用する技術、およびそれらがどのように機能するかについて説明し、印刷のニーズに応じてどちらを使用するかをより適切に決定できるようにします。

SLA/DLP と FDM の説明

樹脂 3D 印刷では、最も一般的で一般的な印刷プロセスは、依然としてステレオリソグラフィー (SLA) とデジタル ライト プロセッシング (DLP) です。レジン プリンターは、高い評価を受けている品質を維持するレジン プリントを生成します。

SLA プリンター テクノロジー

デスクトップ SLA 3D プリンターには、ベースが透明で表面がくっつかないレジン タンクなどの機能があります。焦げ付き防止の表面は、物理的な 3D オブジェクトに固化するときに液体プラスチック樹脂が硬化するための層を提供します。

さらに、形成された層を表面から簡単に剥がすことができます。

樹脂印刷と SLA 3D プリンターの仕組み

樹脂とは、3D モデルを製造するための重要なプラスチックとして、SLA 3D プリントで使用される熱硬化性材料を指します。

SLA は付加製造プロセスを使用します。また、この技術はレジン 3D プリントとも呼ばれます。特に、レジン プリンターは、光源、ビルド プラットフォームまたはプリント ベッド、およびレジン タンクを使用します。

SLA 印刷プロセス

SLA 樹脂を一定量の UV 光にさらすと、化学プロセスが開始され、短い分子鎖が互いに結合し、モノマーとオリゴマーが重合して固体または柔軟な物体が形成されます。

次に、イソプロピル アルコールを使用して、完成したモデルをビルド プレートから取り外します。層の接着力が増すためです。

レジンの種類

メーカーは、他の SLA 3D プリンターで使用できる、または樹脂印刷の好みに応じて、さまざまな樹脂印刷パックを製造しています。

• スタンダード レジン
• 丈夫な樹脂
• クリアレジン
• キャスタブル レジン

印刷材料としての樹脂の利点

• 最高品質の 3D オブジェクトを印刷
• 構造のような強いパターンを製造します
• 印刷プロセスを高速化します
• さまざまな業界で多くの用途と用途があります
• 将来の使用のために未使用のレジンを排出して保存できます
• Resin3D プリントは魅力的な外観を提供します

レジンを印刷素材として使用するデメリット

• 臭すぎる
• こぼれそう
• 治すには光が必要です
• レジンを扱う手袋があると助かります
• 硬化していないレジンの排出とモデルの取り外しには時間がかかる場合があります
• 使いにくい
• 完成したレジン 3D モデルを硬化、洗浄、乾燥する必要があります
• マシンとレジンの両方が依然として高価です

レジン 3D プリントの応用

レジン 3D プリントは、最高品質のプリントを製造する一方で、依然として人気があります。したがって、高品質のレジン プリント機能により、ジュエリーやフィギュアを作成する際にレジンは非常に魅力的になります。

FDM 印刷技術

Fused Deposition Modeling (FDM) 技術は、熱可塑性フィラメントを使用する特別な 3D プリンターを使用して、頑丈で耐久性があり、寸法安定性を維持する部品を作成します。

さらに、高レベルの精度と再現性を備えた 3D 品質のプリントを製造しています。

次に、プリンターが目的のデザインを実現するまで、プリンター ノズルを使用して、溶融したフィラメントをビルド プラットフォーム上にレイヤーごとに堆積させます。

3D FDM プリンターの仕組み

FDM 印刷技術とは、FDM 3D プリンター ノズルを垂直方向および水平方向に動かしながら、押出ノズルが溶融熱可塑性の層を堆積させて 3D オブジェクトの層を次々と作成する技術を指します。

プリンターノズルが最初のレイヤーを完了すると、プリンターは自動的にノズルを下げて、前のレイヤーの上に次のレイヤーを印刷します。したがって、印刷プロセスは、プリンターが目的のデザインを作成するまで、レイヤーごとに同じ方法で続行されます。

次に、プリント オブジェクトからサポート マテリアルを除去して、目的のプリントを取得できます。

フィラメント印刷

FDM 印刷技術で使用される特殊な 3D プリンターは、熱可塑性フィラメントを使用します。また、3D プリント フィラメントは、さまざまな種類やブランドで見つけることができます。

FDM 3D プリントで使用される 3D フィラメントの種類:

• ABS
• PLA
• PET
• ペット
• ナイロン
• PVA
• 砂岩
• ヒップ
• カーボンファイバー

FDM 印刷技術を使用する利点

• 経済的
• 再利用可能なフィラメント
• クラウド サービスの 3D プリントを有効にします
• 複雑なプロセスではない
• さまざまな素材の選択肢を提供します
• ポータブル
• コンパクトなデザインを製造

FDM 印刷技術を使用するデメリット

• 表面が粗い製品を製造する
• ゆがみの課題は依然として一般的です
• 持続的なノズルの目詰まり
• レイヤーの印刷に時間がかかる
• 層接着の課題
• 強度の弱いモデルを製造する
• ベッドの調整を頻繁に行う必要があります

FDM 3D プリントの応用

一部では Fused Filament Fabrication (FFF) とも呼ばれる FDM は、アディティブ マニュファクチャリング技術ファミリーで最も使用され、人気のある技術の 1 つです。

FDM 技術に関連する主要なアプリケーション;

• プロトタイプ
• 人工装具
• ギフト
• 産業用途
• 建築
• 術前モデル
• 家庭用品

DLP 印刷技術

DLP は、依然として SLA 印刷技術に似ています。したがって、SLA と DLP は多くの類似点を共有していますが、唯一の例外は、UV ライトを使用してオブジェクトを印刷する方法です。

さらに重要なことに、DLP は光源としてデジタル投影面を使用しますが、SLA は代わりにレーザーを使用します。

樹脂プリンターの仕組み

特殊な樹脂 3D プリンターは、粉末やプラスチック フィラメントさえも使用しません。代わりに、3D プリントにレジンを使用しています。さらに、SLA プロセスはプリンターのビルド プレートで行われます。

SLA 3D プリンター ローラーは、プラットフォーム上に薄い樹脂層を広げます。このように、樹脂は液状のままなので、プラットフォーム全体を覆うように素早く広がります。樹脂の広がりにより、レイヤーは一定レベルの厚さを楽しむことができます。

次に、レーザーが接触する領域を硬化させ、新しい部品を液体のままにします。また、ローラーが新しいレイヤーを広げることができるように、プリンターはモデルをわずかに下げます。

SLA 印刷プロセスでは、新しいデザインが作成されるまで、この 2 つの手順が何度も繰り返されます。特に、レーザーは接触した領域を凝固させ続け、それらをデザイン プリントの一部にします。

この付加製造プロセスは、プリンターが目的の 3D モデルの印刷を完了するまで続きます。

樹脂とフィラメントのコスト

3D プリンターの愛好家として、3D プリンターを購入するときは、プリンターのコストだけでなく、他の要素を考慮する必要があります。要するに、プリンターの消耗品の予算を考えていただけると助かります。

購入する 3D プリンターを決定する際には、フィラメントまたは樹脂のコストがかかります。また、プリンタ アクセサリのコストと所要時間も、プリンタの購入を決定する際の考慮事項として残ります。

レジンとフィラメントのコスト比較

フィラメント プリンターとレジン プリンターのコストを比較すると、3D プリンター業界の市場で見つけることができる最も安価で手頃な価格のプリンターとして、フィラメントがトップになります。

さらに、3D プリンターの運用と印刷プロセスのすべてのコスト面を削減します。

初心者にとって、SLA/DLP 3D プリンターは、数が少ないという単純な理由から、3D プリンター市場でかなり高価なままです。それどころか、FDM 3D プリンターは専門家や 3D 愛好家の間で広く使用されています。

さらに、FDM 3D プリンターのコストは、過去数年間、下降傾向にありました。 3D プリンターのコストは、プリンターのブランドと提供できる機能によって異なります。ただし、一般的に、手頃な価格の FDM 3D プリンターは 200 ドル未満で見つけることができます。

SLA/DPL 3D プリンターのコストについては同じことが言えません。

確認する必要があるもう 1 つの要因は、プリンターの消耗品と維持費です。繰り返しになりますが、FDM は SLA プリンターを上回っています。

FDM フィラメント スプールの価格は 25 ドル以下です。また、定期的なメンテナンスを頻繁に行うため、プリンター ノズルの交換を余儀なくされる場合もあります。

対照的に、レジンとレジンタンクはより定期的に交換する必要があります。さらに、レジン タンクは約 40 ドル、1 リットルのレジンは約 80 ドルかかります。

最終的な分析では、レジン プリンターは FDM プリンターよりもはるかにコストがかかります。 そのため、FDM を使用した 3D プリントで予算を伸ばすことをお勧めします。

樹脂はフィラメントより強いですか?

いいえ、レジンは FDM フィラメントに比べて弱いままです。レジン 3D プリントは、優れた高級ブランドでより堅牢になる可能性がありますが、フィラメントの機械的特性により、2 つの素材の間ではるかに強力になります.

また、最も強力なレジン プレミアム ブランドの 1 つである Formlabs Tough Resin は、8080 PSi の引張強度で、ポリカーボネート フィラメントと比較してより速く白くなります。

さらに、ほとんどの一般的な樹脂は、かなり堅牢なフィラメントと比較して脆いです.

これは、製造会社が長時間の酷使に耐えることができる強力で耐久性のある部品を作成したい場合に、SLA/DPL テクノロジよりも FDM テクノロジを使用することを好む理由を示しています。

3D プリント樹脂の強度は?

SLA 3D 印刷技術は、詳細で美しい表面仕上げを備えた最高品質のモデルを印刷します。

ただし、挑戦的で、耐久性があり、機能的な部品を印刷することを考えると、SLA ではなく FDM 技術を高く評価する可能性があります。これは、ほとんどの標準的な樹脂が、フィラメントなどの他の印刷材料に対してもろいままであるためです。

それにもかかわらず、SLA は強力な樹脂ブランドを導入して、樹脂の強度不足を緩和し、ある程度の成功を収めました。さらに、いくつかのより硬い樹脂は、標準的な樹脂と比較してより強い可能性があると結論付けています.

このより高い引張強度により、以前は FDM フィラメントのみで製造されていた部品よりも剛性の高い部品を印刷できます。

結論

この記事では、SLA/DPL 樹脂 3D プリントと FDM フィラメント 3D プリントに関連する問題について詳しく説明しました。

さらに重要なことに、SPL プリンターと FDM プリンターの両方がどのように機能するかについての説明は、3D 印刷の世界がどのように機能するかを理解するのに役立ちます.