制作お役立ち便利帳
タグ:3Dプリンタ

Q 文字デザインを浮彫にしたグッズを作りたい。

A

ストラップなどノベルティの開発にあたって試作するのに3Dプリンタが使われていますが、数万円クラスの安価なものは解像度が粗くギザギザ感があって、プリント後に表面を溶かすとか削る必要がありました。

樹脂フィラメントを使って積み重ねて作る特性上、どうしても積層痕が出るからです。その積層ピッチを細かくするとそれだけプリント時間がかかってしまいます。しかし液状のUV硬化樹脂使い、紫外線を当てて造形する光造形3Dプリンタを使うとピッチが細かくできて積層痕が出ないばかりか、xy方向に動かす必要はなくz軸だけの移動なので、高速なプリンタが安価に提供できます。

もともと3D CAD用に以前からあった技術ですが、特許が切れて3万円以下の低価格の光造形3Dプリンターが登場するようになりました。その特色は、造形スピードが速い、なめらかな面が造形でき透明な材料が使える、などですが、強度面では材料(レジン)面でまだ開発途上ともいわれています。液体のUV硬化樹脂を扱うので槽が必要で、そのサイズで仕上がりサイズが制約され、安価なプリンタは大きなものは作れません。


露光は槽の底面から行い、硬化した層が上に、新しい層が下になるように積層されます。

SLA Stereolithography DLP- Digital Light Processing 3D Printer

露光の方法はパソコンのプロジェクターやディスプレイと似ていて、レザー(SLA)方式、DLP方式、液晶方式があります。SLA方式はレーザープリンタのように単一のレーザーをミラーで反射させ走査します。この方式は主に業務用で、小さくて細かいパーツを精度よくたくさん作ることに向いています。
DLPはプロジェクターがスクリーンに映像を映すのと同じく、紫外線を何万もマイクロミラーで反射させることで面的に映像を一度に映し出すので、広い範囲の投影では解像度が落ち、狭くすると解像度が高まり、解像度を低くすれば大きい部品や複数の部品が一気に作れ、逆に狭めれば精細な部品が作れます。
LCD方式は液晶パネルのバックライトを紫外LEDにして映像を面的にに映し出すので、構造がもっとも簡単で安価なプリンタになります。ただまだ発展途上で、紫外線が液晶パネルの寿命を縮めるために、200時間ほど使用しているとパネルの交換する必要が起こり、大量生産に向きません。