高品質3Dプリントを実現する実証済み戦略

3Dプリント技術の導入により、設計はこれまでになく容易になりました。想像できれば、想像した通りに創造できます。この技術は、建設、自動車、医療など無数の分野で重要な進歩とコスト削減を可能にしました。

従来技術でもユーザー向けの品質と魅力的なデザインは可能ですが、3Dプリントはさらに進み、最も複雑なデザインでさえプリント・使用可能な驚異的なモデルの創造を可能にします。いくつかの専門的アドバイスがあれば、あらゆるユーザーが高品質な3Dプリントを作れます。以下の5つのガイドラインは、誰もが望む品質を達成するための良いスタートです。

3Dプリント向けにレイアウトを調整

これは、3Dプリントで機械的または組立用機器を作るすべての人にとって最も重要なステップです。3D技術は他の技術ほど精密ではありませんが、どの機械も100%精密ではありません。したがって、設計に使用したいすべてのパーツが完璧に嵌合するための適切な隙間を持つことを保証する必要があります。ベアリングにはまるパーツの場合、3Dモデルでベアリングよりわずかに大きい穴を作り、使用する3Dプリンターのタイプによって大きくも小さくもなる偏差を補正します。偏差を調整したら、その修正を最終設計に組み込みます。

画像1：FDM 3Dプリンターで作ったインフレータ。出典：BCN3D

必要に応じてサポート構造を使用

ほとんどの3Dプリント技術はパーツを層ごとに造形します。これにより、空中に浮いた構造は少し弱いか、他の部分から分離しがちです。サポート構造を使用することで、これらの欠陥部分を防ぎ、設計に本来の形状を与えます。

各3Dプリント技術には異なるタイプのサポートが必要です。SLSでは、使用される粉末がサポートも兼ねますが、FDMとレジン技術（SLA、DLP、LED...）では、パーツのスライスプロセスで生成されるサポート構造が常に必要です。サポートのタイプと量は、プリントするモデルと使用技術によります。

一般的なルールとして、サポート構造の使用を避けるには、オーバーハングを45°より大きくしないことを確認してください。これによりプリント時間、後処理時間、材料廃棄を削減できます。

画像2：サポート付きパーツ。出典：Polymaker

常に高品質なファイルを使用

モデルを3Dプリントパーツにするには、プリンターが使用できるファイルに変換する必要があります。ファイルの品質は、すべての設計ディテールがプリントに含まれることを保証する重要なポイントです。ファイル品質が低い場合、特定のディテールが含まれない可能性が高いです。

スライサーソフトが正確になるよう、モデルは完全に閉じている必要があります。接触していない面を避け、要するにモデルが完全に水密であることを確認してください。最後に、後続のスケーリングプロセスでディテールが失われないよう、エクスポート前にモデルをスケーリングする必要があります。このステップは、同じモデルに属するパーツグループを作る場合にさらに重要です。

画像3：開いた領域

3Dプリントの仕組みを理解する

知識は力なり、特に3Dプリント技術を使用する際は。この技術は、すでに複雑ないくつかのシステムを組み合わせるため、理解がより複雑になることがあります。3Dプリント技術の仕組みを理解することは、利点と限界を知り、生産プロセスを加速する鍵です。

最も一般的な3つの3Dプリント技術は：FDM、SLA/DLP/LCD、SLSです。すべてに利点、欠点、最も適した用途があります。例えば、SLSは複雑な幾何学設計に効果的で、必ずしも多くのサポートを必要としません。SLA/DLP/LCDは、微細なディテールと非常に小さなパーツが必要な製造に最適です。一方、FDMは、良好な品質を維持しながら小〜中型パーツの製造に最適です。

画像4：SLAプリンター vs FDMプリンター

使用材料のタイプに注意

設計で使用される各材料には異なる特性があり、3Dプリント技術と独自に作用します。3Dプリント技術の動作を理解したら、各用途に使用すべき材料についてより正確な決定ができます。各ユーザーは、メーカーの指示に注意し、自分の3Dプリンターが各材料を使用するために必要な要件を満たしているか確認する必要があります。ほとんどのメーカーは、問題なくプリントするために必要なすべてのパラメータを指定します：温度、速度、層高さ、レーザー露光等。

画像5：FDM 3Dプリンター用材料の多様性。出典：Raise3D

結論

上記のシンプルなヒントにより、あらゆるユーザーが市場のすべての技術と材料について無限の技術情報を管理することなく、日常的に高品質な3Dプリントを作るための基本知識を得られます。

Geomiqとの共同記事。