フルカラー3Dプリンティングをマスター：実証済みベストプラクティス

フルカラー3Dプリンティングとは

ほとんどの3Dプリンティングでは単色フィラメントまたは染色・塗装などの二次加工が必要ですが、PolyJetのような技術ではフルカラー3Dプリンティングが可能です。PolyJetでは数千色を単一ビルドで同時に再現できます。Xometryのフルカラー3Dプリンティング機能では60万色以上のユニークな色を生成可能です。PolyJetではPantone、RAL、HEX、CMYK、透明度、その他のカラー入力に対して正確または近似のカラーマッチングが可能です。

XometryはStratasysの最新PolyJet印刷技術を活用し、パターン、テクスチャ、透明性を持つパーツをプリントできます。同一プリント内で剛性材料とゴムライク材料のミックスなど、異なる材料特性のシミュレーションも可能です。PolyJet 3Dプリンティングは、製品の性能と外観をシミュレートできる驚異的なディテールを持つリアルなコンセプトモデルを作成します。

フルカラー3Dプリンティングに最適なファイル形式

フルカラー3Dプリンティングでは、適切なファイル形式を使用することが極めて重要です。STLのような従来の3Dプリンティング用形式はテクスチャ、スケール、カラーデータを保持できません。STLファイルを印刷ソフトウェアにインポートすると、無色のプレーンなファイルとして読み込まれます。幸い、必要な情報を格納できる形式がいくつかあり、以下に概説します。

3D Manufacturing Format (.3MF)

3MFファイル形式は他の3Dファイル形式と比較して比較的新しいですが、3Dプリンティングの定番オプションの一つになりつつあります。その人気の理由は明確です。3MFは材料、色、テクスチャ、サポート構造、寸法などの情報を単一ファイル内にすべて含みます。3MFファイルは通常、解像度を損なうことなくSTLより小さいファイルサイズです。Xometryインスタント見積もりエンジン®でネイティブサポートされ、「ドラッグ＆ドロップ」のシンプルさから3MFの使用を推奨します。

プロのヒント： ソフトウェアが3MFをサポートしておらず、以下のリストのような別形式を使用する必要がある場合でも、ファイルをsupport@xometry.comにメールで送信すれば手動レビューと見積もりが可能です。

Wavefront OBJ (.OBJ)

OBJはCADと3D設計ソフトウェアで広く採用され、広くサポートされています。これらのファイルは頂点位置とUVテクスチャ座標でオブジェクトを定義します。3MFとは異なり、Wavefront OBJファイルは実際の材料とテクスチャ情報を単一ファイル内に格納せず、マテリアルライブラリとコンパニオンファイルに依存して仕事を完了します。正確な寸法を定義する単位情報も格納できません。フルカラー3Dプリンティングでは、色とテクスチャが正しく反映されなかったり、パーツが間違ったサイズで入ってきたりする問題につながる可能性があります。OBJを使用する場合、関連するコンパニオンファイル（マテリアルファイル、テクスチャ用画像など）はOBJファイルと同じディレクトリまたはフォルダにある必要があります。

プロのヒント： フルカラー印刷のためにメーカーにOBJを提供する最良の方法は、必要なすべてのファイルをフォルダに入れ、そのフォルダをアーカイブ（例：.zipファイル）に圧縮してアップロードまたはメール送信することです。

Virtual Reality Modeling Language (.wrl)

VRMLファイルとしても知られるこのグラフィカル/バーチャルモデリング形式は、主に3Dオブジェクト、フィギュア、環境の視覚化に使用されます。VRMLはポリゴナルメッシュ、表面色、テクスチャ情報、透明性を表現でき、カラー3Dプリンティングに有用です。カラー割り当てに画像テクスチャを使用する場合、VRMLファイルは同じディレクトリ内の別テクスチャファイルを参照します（OBJファイルと同様）。OBJと同様に、WRLパッケージはジップ圧縮してsupport@xometry.comに送信し手動レビューを依頼してください。可能であれば、プロジェクトを3MFとして変換または保存してXometryで即時見積もりを利用してください。

3Dプリンティング用モデルへの色付け

設計者はフルカラー3Dプリンティング用に3Dモデルに直接色を割り当てるためにいくつかの方法を使用できます。あなたの具体的なユースケースが、最適で最も効率的な技術を決定します。ほとんどの場合、モデル作成に使用したソフトウェアで直接着色できます。

オブジェクト、シェル、メッシュ単位の着色：

この方法はオブジェクト全体を単一のソリッドカラーにするのに最適です。パーツを特定の色にすることでパーツ構成の差別化、アセンブリの支援、美観目的が可能です。ソリッドカラーのオブジェクトは、FDM 3Dプリンティングなど様々な技術で、注文時に色付き材料を選択することで直接プリントできます。しかし、カスタムカラーを求める場合、フルカラーPolyJet機能が依然として最適です。設計ソフトウェアの材質または外観メニューで、オブジェクト全体に希望の色を適用します。

プロのヒント： PolyJetでは、ビルドソフトウェアでオブジェクト全体に手動で色を割り当てできます。対応する3Dファイルをアップロードし、PolyJet見積もり時に「その他」カラーオプションを選択し、備考欄または添付図面で希望色を伝えてください。

面単位の着色：

面単位の着色とは、設計ソフトウェアで特定の三角形、面、ポリゴングループ、フィーチャーを選択し、特定の色を割り当てることです。面単位の着色は、エンボスや彫刻テキストにコントラストを与えたり、同一オブジェクト上のフィーチャーにユニークな色を与えたりするのに優れた技術です。選択方法は設計ソフトウェアによって異なる場合がありますが、コアアイデアはオブジェクト全体ではなく特定領域を選択し、それぞれに色または材質を割り当てることです。

テクスチャリング/UVマッピングによる着色：

テクスチャマップをオブジェクトに適用することは、高精細でリアルなカラープリントを作成する最良の方法です。しかし、最も挑戦的な技術の一つでもあり、最高のポテンシャルを引き出すには追加スキルの習得が必要になる場合があります。テクスチャマッピングは、2D画像またはグラフィックを3Dモデルの上に適用またはオーバーレイして外観を変更することを必要とします。テクスチャにより、パーツにロゴやテキストをオーバーレイしたり、木目、テキスタイルなど他の材料の外観を模倣したりできます。ディテールレベルの高さから、ミニチュア、アートレプリカ、本物のように見える製品試作の制作にテクスチャリングは最適です。

オブジェクトのUV座標は、テクスチャマップの情報を対応するメッシュ座標に関連付け、テクスチャがどのように適用されるかを指示します。オブジェクトの3Dメッシュを取り、2Dマップに平坦化することを「UVマッピング」または「アンラッピング」と呼びます。一部の設計ソフトウェアにはUVマッピング機能が内蔵されていますが、そうでない場合はテクスチャリング専用の別ソフトウェアを使用してモデルを適切にUVアンラップ・ラップする必要があります。テクスチャマッピングが初めての場合、使用している設計ソフトウェア固有のUVマッピングチュートリアルなどオンラインリソースを検索することを推奨します。

プロのヒント： テクスチャが正しく適用され、正しく反映されることを確認する良い方法は、印刷ファイル（例：3MF）をMicrosoftの3D Viewerで開くことです。これはWindows 10以降にプリインストールされているプログラムです。

著者：Joel Schadegg

やあ、私はJoel、Xometryのテクニカルコンテンツライターです！マシン運用、パーツ処理、受注処理の実務経験を活かし、あなたのような顧客がXometry体験を最大限に活用し、プロジェクトで成功できるよう支援することを使命としています。

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