数ブラウズ：39 著者：サイトエディタ 公開された： 2022-04-30 起源：パワード
FDM は最も単純ですが、 3Dプリンティング技術、生成されたピースは、デザインの外観を改善するために後処理ステップを経る必要があります。後処理プロセスは、場合によっては複雑で混沌としたものになることがあります。
FDM プリンタで 3D プリントを行う人の多くは、3D プリントを滑らかにするのは難しい作業であることを受け入れているはずです。コンポーネントを視覚的に魅力的にするには、さまざまなテクニックを学ぶ必要があります。モデルに高度な機能や複雑なジオメトリが含まれている場合、プロセスはさらに複雑になります。
紙を機械から出力したら作業が完了する 2D プリンターに比べ、3D プリントは簡単な手順のように見えるかもしれません。しかし、それは事実ではありません。 3Dプリント 全く異なる方法で定義されます。
3D プリンターがその仕事を完了した後でも、3D プリントの研磨やサポートの削減などの後処理作業が必要です。問題は、3D プリントをどのように滑らかにできるかということです。
3D プリントを滑らかにするためのいくつかの戦略を見てみましょう。これらの戦略により、3D プリント モデルの外観が劇的に改善される可能性があります。
FDM 印刷では、層ごとの印刷プロセスとノズル直径により、必ずしも滑らかな表面仕上げが得られるわけではありません。
現代の産業用 FDM 一方、機械はかなり細かい表面を作成できます。これらの技術で使用される原材料は粉末状であるため、SLS、MJF、および DMLS では粒子状の表面が生成されます。後処理技術を使用すると、3D 印刷方法に関係なく、印刷オブジェクトに常に滑らかな表面を作成できます。
いくつかの 3D プリント プロセスにより、滑らかなプリントどおりのアイテムを提供できます。以下では、そのうちのいくつかを見ていきます。
SLA 3D プリンティングは最も普及している樹脂 3D プリント技術です。高精度、等方性、防水性のプロトタイプや最終用途のコンポーネントをさまざまな洗練された方法で作成できること、細部にまでこだわった素材、滑らかな表面仕上げを実現できることにより、人気が高まっています。
すべての 3D プリンティング プロセスは、最高の解像度と精度、繊細なディテール、優れた表面仕上げを提供しますが、ステレオリソグラフィーの大きな利点はその適応性です。
標準的なエンジニアリングおよび工業用熱硬化性樹脂の品質を満たす、さまざまな光学的、機械的、および熱的品質を備えた SLA 樹脂組成物が材料メーカーによって開発されています。
光造形 3D プリンティングは、驚くべきことに劇的に変化しました。SLA 3D プリンターは通常、堅牢で高価であり、専門技術者と高価なサービス プランが必要でした。
現在、小型デスクトップ プリンタは、大幅に低いコストと比類のない適応性で工業品質の出力を提供します。
PolyJet は、滑らかで正確なコンポーネント、プロトタイプ、ツールを作成する最先端の 3D プリント方法です。あらゆる技術で利用可能な極めて広範囲の材料を利用して、微細な層解像度と最小 0.014 mm の精度で、薄壁や複雑な形状を製造できます。
PolyJet は、数百万個のフォトポリマー液滴をビルド プラットフォームにスプレーし、紫外線で硬化させることでアイテムを作成する 3D プリント方法です。これは現在、利用可能な中で最も迅速かつ正確な 3D プリント技術の 1 つです。
PolyJet テクノロジーは、優れたディテール、表面の滑らかさ、精度を提供することで、最終製品の美しさを伝える詳細なプロトタイプを作成します。エラストマーや柔軟なコンポーネントをモデル化し、オーバーモールディングや液体シリコーン ゴム成形用のプロトタイプ設計を構築し、非常に複雑な部品形状を作成できます。
3D プリント プロジェクト デザインの仕上がりをさらに向上させるために、kaiao-report は塗装、加工後、測定、検査などの一連の二次サービスも提供しています。
PolyJet テクノロジーは、その信じられないほどのリアリズムと見事なビジュアルで知られています。プリントヘッドが液体フォトポリマーを造形トレイに送り込み、標準的なインクジェット印刷の仕組みと同様に、各液滴が UV 光のフラッシュで硬化します。
すべての PolyJet 3D プリンターは、非常に鋭い精度、滑らかな表面、超微細なディテールを備えています。最先端の PolyJet システムは、特定の濃度と微細構造でさまざまな感光性樹脂を混合することで、プラスチックやゴムから人肌に至るまであらゆるものを複製し、全スペクトルの色を生成できます。何千もの素材のバリエーションから選択できるため、さまざまな素材の品質と美学をプロトタイプ、モデル、テクスチャ、パターンに組み合わせることができます。
Carbon Digital Light Synthesis (Carbon DLS) は、デジタル ライト プロジェクション、酸素透過性レーザー、金属合金を使用して、優れた機械的品質、解像度、表面品質を備えたポリマー オブジェクトを製造する、革新的な樹脂ベースの 3D プリンティング技術です。
Carbon DLS メソッドは、統合コンポーネント、成形不可能な設計、ソフトウェア調整可能なラティスを可能にすることで、エンジニアや設計者が製品を迅速に反復し、大幅に再発明するのに役立ちます。
プラスチックは現在、3D プリントの原材料として最もよく使用されています。プラスチックは、3D プリントのおもちゃや家具に最も適した素材の 1 つです。
この技術を使用して製造されたアイテムには、卓上食器、花瓶、アクションフィギュアなどがあります。プラスチックのフィラメントは半透明で明るい色合いがあり、赤とライムグリーンがトレンドです。スプールで販売されており、マットまたは光沢のある感触があります。
プラスチックの魅力は、その硬さ、柔軟性、滑らかさ、色のバリエーションの広さを考えると、簡単に理解できます。プラスチックは比較的安価な材料であるため、通常、生産者と顧客の両方にとって財布に優しいです。
この方法で使用されるプラスチックの大部分は、次のいずれかの材料で構成されています。
● ポリ乳酸 (PLA): 最も環境に優しい 3D プリント材料の 1 つであるポリ乳酸は、サトウキビやコーンスターチなどの天然原料から作られており、この方法で使用されるプラスチックの大部分は、生分解性材料のいずれかで構成されています。ポリ乳酸から製造されたプラスチックは、柔らかい形状と複雑な形状の両方で入手可能で、今後数年間で 3D プリンティング ビジネスの主流を占めると予測されています。硬質 PLA は耐久性に優れているため、さまざまな用途に適した素材です。
● ABS（アクリロニトリル・ブタジエン・スチレン） は、その堅牢性と安全性により、家庭用 3D プリンターとして人気があります。「レゴ プラスチック」としても知られる ABS は、硬さと柔軟性を与えるパスタのような糸で構成されています。ABS はさまざまな色があるため、ステッカーやおもちゃなどのアイテムに最適です。ABC はジュエリーや花瓶の製造にも使用されており、工芸家の間でますます人気が高まっています。
● PVA (ポリビニルアルコールプラスチック) は、低価格の家庭用プリンターで一般的に使用されている溶解可能なサポート材です。PVA は一時的な使用材料としては低コストの選択肢となりますが、高強度製品には理想的ではありません。
● ポリカーボネート(PC): 他の材料に比べてあまり一般的ではないポリカーボネートは、高温で動作するノズルを備えた 3D プリンターでのみ利用できます。ポリカーボネートは、低コストのプラスチックファスナーやモールドトレイなどの製造に使用されます。
3D プリントできれいな表面仕上げを保証する最も効果的な手法は、後処理を使用することです。通常、後処理は、使用される材料や印刷方法に関係なく、コンポーネントに滑らかさを生み出すために利用されます。
いくつかの後処理手法が利用可能ですが、そのすべてがすべてのコンポーネントに適しているわけではありません。後加工手順に影響を与える最も重要な要素は、部品の形状と材質です。さまざまな方法で独特の質感と外観が得られることは注目に値します。
ショット ブラストには、ビード ブラストを含むさまざまな技術が含まれます。この方法では、高圧下で小さなガラスビーズを放出し、表面を洗浄または研磨します。
ビーズブラスターは、高圧キャノン装置からビーズの形をしたメディアを材料の表面に噴射します。ビードブラスト仕上げの目的は、滑らかで光沢のあるきれいな表面を残すことです。メーカーはビード ブラストを利用して、金属、プラスチック、ガラス、ゴムなどの材料に良好な表面仕上げを実現します。
ビーズ ブラスト プロセスは、球状またはビーズ状のメディアを基板に投影することを意味します。この技術はギザギザのプレスを使用して実行され、より粗いビードブラスト表面仕上げが施されます。ガラスビーズがコンポーネントの表面に与える影響により、より安定した磨きが得られます。
最も普及している 3D プリントの表面仕上げ方法の 1 つは、ガラス ビーズ ブラストです。繊細なガラスビーズは、そのような素材に鈍いまたは滑らかな表面を与えます。
素材の表面には、粗いガラスビーズを使用した均一な「ラフ」なビーズブラスト仕上げが施されています。また、基板表面の欠陥を隠すのにも役立ちます。ガーネット、酸化アルミニウム、その他の研磨剤を使用すると基材の仕上がりが暗くなりますが、ビーズ ブラストではコンポーネントの元の色が維持されます。その結果、表面の研磨が明るくなります。
モデルの表面を滑らかにするために、化学薬品が使用されることがあります。物体の外層が蒸気と反応します。レイヤーのラインが削除され、モデルの外側のレイヤーが滑らかになり、光沢のある外観が残ります。
PLA および ABS 構造 (THF) を印刷する際には、アセトンまたは化学薬品テトラヒドロフランが頻繁に使用されます。
この戦略の問題は、制御できないことです。保持すべき小さな詳細が溶けて消えてしまう可能性があります。さらに、蒸気を吸入すると危険な場合があります。密閉型の化学洗浄装置を使用すると、この問題を軽減できます。
化学蒸気平滑化は、食品加工、医療機器、消費財における 3D プリンターの実行可能性を向上させるため、これらの分野の最終用途への応用が提案されています。
通常のナイロン 12 3D プリンターと比較して、蒸気で平滑化されたナイロン 12 3D プリントは細菌の付着と増殖を大幅に最小限に抑えます。蒸気平滑化された SLS および HP MJF コンポーネントに関して複数の生体適合性と安全性の研究が実施され、合格しています。
タンブリングは、製造された製品から望ましくない醜い欠陥や粗い表面を取り除き、滑らかで磨かれた状態にする手順です。
「大量タンブリング」としてよく知られるタンブル研磨は、自動および半自動装置の両方を使用して、比較的短時間で大量の金属およびプラスチック部品に対して実行できる非常に効果的な手順です。
専門の仕上げ業者は、機械的な表面処理には多くの利点があるため、タンブル仕上げを高く評価しています。
サンディングは、特に、表面を元の状態に戻し、傷や擦り傷を取り除くために使用されることもあります。表面によって、これから取り組む各シナリオで使用する研磨ツールと、必要な精度のレベルが決まります。
近年の技術の進歩により、この研磨プロセスをより迅速かつ安全にするのに役立つさまざまなソリューションが誕生しました。この作業を行うために実行する必要がある手順と、必要な研磨ツールとサンディングツールに関する情報が含まれています。
わずかな傷、オレンジの皮、汚染された粒子、摩擦や磨耗による小さな損傷はすべてサンディングと研磨で除去されます。
サンディングと研磨の手順により、完璧な仕上げを達成するために処理された表面を再塗装する必要がなくなります。
後処理は 3D プリント プロセスの重要な側面ですが、無視されることがあります。積層造形部門がプロトタイプから消費者市場向けの最終コンポーネントの生産に移行するにつれて、3D プリントされたオブジェクトの外観と感触はますます重要になってきています。
3D プリント技術で作成された部品には通常、製造後の処理が必要です。後処理は、3D プリント プロセスにおける重要な段階です。3D プリンティングにおいて、後処理とは、印刷されたアイテムに対して実行する必要がある手順やアクティビティ、および製品を改善するために使用されるあらゆる方法を指します。
これは、3D プリント アイテムの作成と改良の最後のステップであると考えてください。サポートや余分な材料の除去、洗浄と硬化、モデルの研磨や研磨、塗装や着色はすべて、3D プリントされたオブジェクトの後処理の選択肢です。
印刷中の 3D プリントアイテムの滑らかさに影響を与える要素には、次のようなものがあります。
押し出し率は、印刷の精度と品質を決定する最も重要な側面の 1 つです。
滑らかで細かい印刷を行うには、ノズルから適切な量の材料を押し出す必要があります。過剰押出と過小押出は、押出問題の 2 つの重要な形態です。
プラスチックがノズルから出る温度と冷却のペースは、プリントの品質を決定する 2 つの重要な要素です。
2 つのコンポーネントのバランスが正しく保たれていれば、優れた印刷物は適切な仕上がりになります。印刷されたプラスチックはまだ熱いので、冷めるまでさまざまな形状に成形することができます。冷めても印刷時の形状を保ちます。印刷時の温度が高すぎると定着に時間がかかります。
温度が適切に冷却されていないと、固まるまでの時間が長くなります。高温のプラスチックは流動する傾向があり、硬化時間を長くすると軽微な変形を引き起こすのに十分です。この結果、印刷モデルはほぼ確実に滑らかさを失います。小さいモデルを印刷すると、より明白に見えます。
これは、モデルが小さいと各レイヤーの印刷にかかる時間が短くなり、その結果、間違って構成されたレイヤーの上に新しいレイヤーが印刷されるためです。過熱を最小限に抑えるための一般的な戦略は、印刷温度を下げたり、冷却速度を上げたり、印刷ペースを落として硬化するまでの時間を確保することです。
ゴーストや波紋は、壁が滑らかでない場合に最もよくある問題の 1 つです。これは、プリンタの動きが速すぎて、高速で動く重い部品によって発生する振動が大きすぎて対処できない場合に発生します。
ゴーストを避けるために、3D プリンターは堅牢である必要があり、不適切な場所で過度に重くならないようにする必要があります。波やその他の不均一なパターンにより、プリント表面の滑らかな仕上げがわかりにくくなります。3Dプリンターメーカーが懸命に取り組んでいる課題の一つがモーターから発生する振動だ。
その結果、ほとんどの高精度プリンターは多少重くなります。その理論的根拠は単純で、プリンターの可動要素の安定性を高めることで振動を低減するというものです。
3D プリントされたアイテムの滑らかさは、いくつかの変数によって決まります。印刷技術、材料、手順はすべてこの例です。通常、後処理技術により、必要な表面の滑らかさを実現できます。
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