透明または半透明のパーツの 3D プリント:知っておくべきこと
オブジェクトを通過する光の量によって決定される透明度は、多くの場合、3D プリント パーツの望ましい特性です。化粧品のパッケージやキッチン用品など、多くの消費財にとって透明性は不可欠ですが、明確な手術ガイドと医療モデルは、医療従事者が安全かつ効果的に仕事を行うのに役立ちます。
透明度を最大化するためのヒント、使用する半透明の素材、一般的な 3D 印刷技術など、透明な 3D 印刷について知っておくべきことは次のとおりです。
透明性を最大化するための重要な考慮事項
3D プリント パーツで透明性を実現するには、次の 3 つのルールに従う必要があります。
<オール>これらのルールに従うことで、3D プリントされたパーツは確実にクリアになりますが、デザイナーやエンジニアは、透明性を最大限に高めたい場合、いくつかの追加要素に留意する必要があります。
第 1 に、複雑な形状、特に湾曲したデザインでは、自然により多くの光が屈折し、透明になる可能性が低くなります。また、厚い壁は薄い壁よりも多くの光を分散させるため、印刷後にパーツがより不透明に見える可能性があります。光の屈折を最小限に抑え、透明度を最大化するには、3D プリント パーツをシンプルでクリーンなラインと可能な限り薄い壁で設計します。
透明な 3D プリント パーツの技術
生産を開始する前に、作成する製品のタイプに応じて、必要な透明度のタイプを決定する必要があります。たとえば、透明な花瓶を作成する場合、X 軸と Y 軸の透明度、または花瓶自体の透明度のみが必要です。一方、フラット ウィンドウを作成する場合は、Z 軸の透明度のみが必要です。完全な透明性を実現するには、すべての軸にわたる透明性が必要です。
どの軸を透明にする必要があるかを知ることは、使用する 3D プリント プロセスの選択にも役立ちます。透明または半透明のパーツの印刷に使用される最も一般的な技術は、ステレオリソグラフィー (SLA)、Carbon Digital Light Synthesis Process™ (DLS プロセス)、溶融堆積モデリング (FDM)、および PolyJet です。
SLA
SLA は、光重合を使用してポリマー樹脂から非常に詳細なパーツを作成する 3D プリント プロセスです。このプロセスは非常に薄い層で印刷されるため、透明な 3D 印刷に理想的であり、完全な光透過性を実現します。
また、SLA は滑らかな表面仕上げを生み出すことでも知られています。ただし、製品チームは、SLA 3D プリントにはポストプロダクションで除去する必要があるサポート構造が含まれていることを知っておく必要があります。これは、パーツの最終的な外観に影響を与える可能性があります。
カーボン DLS™ プロセス
カーボン DLS プロセスは、樹脂ベースのポリマー プロセスであり、光と熱を使用して、等方性特性、複雑な形状、および優れた表面仕上げを備えた部品を作成します。 DLS は Whip Mix Surgical Guide や LOCTITE 3D IND405 などの幅広い材料を提供しており、どちらも透明部品の製造に使用できます。
SLA と同様に、Carbon DLS プロセスは卓越した表面仕上げを生み出します。また、ポスト プロダクションで削除する必要があるサポート構造も必要です。
FDM
FDMプロセスでは、加熱された印刷ノズルが熱可塑性材料を溶かし、設定されたツールパスに押し出し、最終製品を層ごとに明らかにします。 FDM を使用すると、製品チームは大きな半透明パーツを自由に作成できますが、考慮しなければならない重要な制限がいくつかあります。たとえば、押し出しの性質により、材料の層の間に非常に小さな隙間が形成され、透明な 3D プリント パーツを通過できる光の量が減少します。
また、部品の X 軸、Y 軸、Z 軸の透過性を FDM で達成することは可能ですが、非常に困難な場合があります。クリア マテリアルの最適な設定を見つけるには、何度か試行する必要があります。材料の押出温度と流量、プリント ベッドの温度、印刷速度、ノズルの直径、層の高さの厚さなどを最適化して、最適な組み合わせを解き放つ必要があります。これは経験豊富なエンジニアにとっては問題ではないかもしれませんが、経験の浅いチームは、より単純な製造プロセスの選択を検討するかもしれません.
ポリジェット
PolyJet は、射出成形に匹敵する結果を提供する高度な付加製造技術ですが、付加製造のすべての利点を備えています。このプロセスでは、プリント ヘッドがフォトポリマー樹脂の層をゲル マトリックスにスプレーし、紫外線で樹脂を硬化させます。これにより、同様に滑らかな表面仕上げを備えた信じられないほど滑らかな材料の層が生成されます。 SLA と同様に、PolyJet は非常に詳細なパーツの作成に優れています。
一般的な 3D プリントの半透明素材
透明な 3D プリント パーツを作成するために使用される 5 つの一般的な半透明のプラスチックと樹脂を次に示します。
<オール>
半透明パーツの後処理オプションと重要な考慮事項
使用する 3D プリント プロセスや材料に関係なく、部品を本当に輝かせるには、後処理を行う必要があります。手動の研磨と研磨は、シンプルな形状でディテールが少ない透明な 3D プリント パーツの最適なオプションの 1 つですが、手動仕上げだけですべてのレイヤー ラインを除去することは非常に困難です。また、手作業で研磨すると、表面に微細な傷が残る場合があります。最良の結果を得るには、パーツの表面をさまざまな段階的なサンドペーパーのグリットで滑らかにし、アクリル クリーナーとマイクロファイバー クロスで磨きます。これは、高度に研磨された金属パーツを作るために使用されるプロセスに似ています。
スプレー コーティングは、ディテールを損なうことなく透明度を向上させる簡単な方法であり、複雑なディテールを持つパーツに最適です。クリアスプレーを塗るだけでレイヤーラインは隠せますが、黄ばみの原因にもなります。滑らかなガラスのような仕上げを行うには、スプレー コーティングを施す前に、手作業で表面を研磨して部品を準備します。
後処理でできるだけクリアな仕上がりにするために、レジンコーティングを行います。このアプローチは、平らな表面またはほぼ平らな表面でのみ機能しますが、完全に透明なパーツが必要な場合には理想的な選択肢です。樹脂浸漬は、FDM または PolyJet で印刷されたパーツの表面をより滑らかにするためにも使用できます。粘性樹脂がパーツの傷を埋め、完全に滑らかな表面を形成します。
Fast Radius で明確な結果を達成
半透明または透明なパーツの 3D プリントには、多くの準備作業が必要です。アプリケーションに必要な透明度のタイプを決定し、最適な透明レジンを選択し、最も多くの光を通す 3D プリント プロセスを選択し、最高の仕上げプロセスでパーツを完成させる必要があります。経験豊富な製造パートナーは、コンセプトから納品までの製品開発プロセスを最適化できます。
経験豊富な製造パートナーの選択に関しては、Fast Radius が明確な選択です。経験豊富なエンジニア、デザイナー、技術者からなる当社のチームは、最新の技術と業界の知識にアクセスできます。設計の合理化、迅速なプロトタイプ作成、手頃な価格の材料の選択、効率的な製造、競争力のある価格とタイムラインでの注文の履行を支援することで、製品開発のストレスを取り除きます。 Fast Radius を使用して、透明な 3D プリント パーツを次のレベルに引き上げます。今すぐお問い合わせください — すばらしいものを作りましょう。
3D プリントの詳細については、Fast Radius リソース センターで、3D プリント パーツのテクスチャリング、3D プリント ラティスを使用した製品設計などに関する記事をご覧ください。
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