カラー 3D プリント オプションの概要

製品やその要素を設計する際、不可欠な機能の 1 つに色があります。他の利点の中でも、3D プリントは、さまざまな色の部品を製造する必要がある場合に効果的です。この記事では、3D プリント パーツをカラー化するための 2 つのオプションの概要を説明します。それは、ダイレクト カラー 3D プリントと、パーツをカラー化する後処理です。

2 つの 3D プリント着色方法

カラフルな 3D プリントを作成する最も一般的な方法は 2 つあります:

• パーツをカラーで直接印刷 :希望の色のプリント素材 (パウダーまたはフィラメント) を使用
• 部品を後処理する :たとえば、標準色の素材 (グレー/ホワイト) を使用して、希望の色で染めることができます

カラー 3D プリントの種類

ダイレクト 3D プリント

ダイレクト カラー 3D プリントでは、カラフルなフィラメントを使用してモデルを 3D プリントします。たとえば、FDM は、カラフルなフィラメントを使用できる最も一般的な 3D 印刷技術です。フィラメントの品質に応じて、鮮やかな色と美しいディテールを実現できます。ダイレクト カラー 3D プリントの主な欠点は、色を混ぜることができないため、標準的なソリューションでは RAL カラーを選択できないことです。

間接 3D プリント

間接カラー 3D 印刷では、印刷プロセス中に外部ソースから色を適用します (例:Multi Jet Fusion 3D 印刷)。この技術ははるかに正確で、3D プリントのよりリアルな外観を可能にします。間接カラー 3D プリントでは CMYK カラー モードが使用されることを覚えておくことが重要であり、モデルを準備する際にはそのことを考慮する必要があります。

Xometry で利用可能なカラー 3D プリント オプション

マルチ ジェット フュージョン (MJF) と溶融堆積モデリング (FDM) は、2 つの一般的なカラー 3D プリント技術です。

カラー溶融堆積モデリング (FDM)

FDM は、市場で最も一般的に使用されている 3D 印刷技術の 1 つです。FDM 部品は、ABS や ASA などの最も一般的な材料で、幅広い色 (黒、青、灰色、アイボリー、赤) で利用できます。

FDM を使用して多色パーツを 3D プリントする場合、パーツ全体で同じ材料を使用する必要があります。たとえば、白い ASA から黒い ABS に印刷することはできません。一般に、ASA、PLA、ABS などの一般的な素材には、幅広い色の選択肢があります。マルチカラーのパーツを得るには、CAD モデルを異なる色のパーツに分割し、後でそれらを組み立てます。

利点

• 明るい色と美しいディテールを実現
• 優れた機械的特性

短所

• 単調な色 (レゴ ブロックなど) で、MJF カラー印刷ほど正確ではありません
• 混色はできません。

カラー マルチ ジェット フュージョン (MJF)

マルチジェット フュージョンは、エンジニアリング グレードのプラスチック (ポリアミド (ナイロン 12)) をフルカラーで印刷できる唯一の技術です。この技術を使用すると、最適な機械的特性を維持しながら、フルカラーの機能部品を製造できます。間接的な 3D プリントであるため、ボクセル制御システムを使用してフル スペクトルのカラー パーツを作成でき、色再現が非常に正確です。

利点

• 機械的に強い - 最終用途部品に使用可能
• 特に小規模および中規模のシリーズでは費用対効果が高い
• 高い生産性 – バッチ生産に使用可能
• この技術ははるかに正確で、3D プリントのよりリアルな外観を可能にします

短所

• 透明は不可
• 非常に小さくデリケートなパーツには適していません

着色のための後処理オプション

希望の色のフィラメントやパウダーがない場合や、使用したい技術でカラープリント素材が提供されていない場合は、後処理での着色がオプションです。

スプレー塗装

スプレー塗装とはその名の通り、3Dパーツにスプレー缶を使って塗料を塗ることで、従来の機械加工部品にも使われるごく一般的な着色技法です。大きな欠点の 1 つは、塗装コーティングが表面レベルにすぎないことです。パーツの奥まで入り込まないため、傷がついたり摩耗したりしても、内部の自然な色が見えます。

互換性のあるテクノロジー: MJF、SLS、SLA、FDM

染色

部品の表面だけに塗料を塗る吹き付け塗装とは異なり、染色はプラスチックを深く着色します。これにより、特に鮮やかな色が保証され、スプレー塗装で発生する可能性のある剥がれや傷の現象を回避することも可能になります。余分な厚みがないことでディテールが失われるのを防ぎ、元のデザインに最も忠実に適合します。この品質は、設計の複雑さのために 3D プリント技術が選択された場合に非常に重要であり、最も重要です。多くのユーザーは、色の均一性と全体的な外観のために、パーツを黒く染めることを好みます。

互換性のあるテクノロジー: MJF、SLS

カラー 3D プリント用にデザインを準備する方法

.stl、.catpart などの 3D プリント用のすべてのファイル形式に、目的の色に関する情報が含まれているわけではありません。モデルをカラーで、特に MJF で印刷する場合は、コストを計算しながら、カラー テクスチャの仕様を含む追加の .obj ファイルを作成してアップロードすることをお勧めします。一方、FDM では、フィラメント自体が着色されているため、どのファイル形式でも機能します。

結論

ご覧のとおり、カラフルな 3D プリントを作成するには 2 つの方法があります。3D プリント プロセス (FDM、MJF) で色を追加できる技術を使用して作成する方法と、染色またはスプレー塗装で後処理する方法です。どちらのオプションも費用対効果が高く、通常、3D プリントのコストが大幅に増加することはありません (平均で 10 ～ 15%)。 CAD ファイルを Xometry Instant Quoting Engine にアップロードして、利用可能な色のオプション、価格、およびリード タイムを確認してください。