3Dプリンターのサポート材とは？ 積層痕とは？ 種類と特徴をわかりやすく解説します！
こんにちは、ツジカワ東京デザインセンターです！
これまで2回に分けて、3Dプリンターのご紹介をしてきました。
3Dプリンターってなんぞや？って方は、こちらの記事をご覧ください！
【第一弾】「3Dプリンターって何ですのん」‐3Dプリンター超基礎知識‐
【第二弾】精密～大型いろいろ造形できます！ツジカワの3Dプリンターの種類と作れるものをご紹介！
大小問わず数々の3Dプリンター造形を手掛けてきた、ツジカワ東京デザインセンターが、3Dプリンターを使ってみたい！と思ったときに必ず知っておくべき「サポート材」と「積層痕」について解説します！
「サポート材」と「積層痕」って知っていますか？
3Dプリンターで造形を行おうとしたときに最初に出会う、聞きなれない単語トップ2が「サポート材」と「積層痕」
まずはこの２つについてご紹介していきます。
「サポート材」とは？
第一弾の記事で、『3Dプリンターは、下から順々に積み上げて形を作っていきます』という説明とともに、こんな図を載せました。
しかしこの図、厳密に言うと正しくないんです。
造形するときのイメージとして、正しくは、こう。
リンゴの周囲にグレー線が増えましたね。
これが「サポート材」と呼ばれるものです。
「下から順々に積み上げて形を作る」という3Dプリンターの性質上、リンゴの葉っぱのような空中に浮いているパーツや角度が急激に変わる部分などは、下から支えてあげないと、上手く積層できずに崩れてしまいます。
樹脂を積み上げるための支えとなるのが、「サポート材」です。
ざっくり言うとこんな感じ。重力を感じますね。
サポート材の種類と特徴
サポート材自体はどんな3Dプリンターでも必要なものですが、その性質は、大きく以下の2種類に分けられます。
モデルとサポート材が「別素材」
まずは、「モデル造形用の樹脂」と「サポート材用の樹脂」が、別な素材でできている場合。
サポート材は後から除去する必要があるので、「モデル造形用の樹脂」よりも柔らかい・水に溶けやすいなど、除去しやすい性質を持っていることが多いです。
ツジカワが保有している、精密でフルカラー造形が可能な『J750』は、
「モデル造形用の樹脂」よりも「サポート材用の樹脂」の方が柔らかい性質を持っています。
うっすら黄色い部分がサポート材
J750のサポート材は、爪で引っ掻いても取れるくらいに柔らかいので、樹脂製のスクレーパーや、小型のウォータージェットでサポート材を除去していきます。
モデルとサポート材が「同じ素材」
次に、「モデル造形用の樹脂」と「サポート材用の樹脂」が、同じ素材でできている場合。
サポート材は後から除去する必要があるものの、同一材料で造形を行うのでので簡単には除去できません。造形後に工具などを使っての除去作業が必要となります。
ツジカワが保有している、大型造形が可能な『Massivit』や『FDM方式3Dプリンター』は、「モデル造形用の樹脂」も「サポート材用の樹脂」も同じ材料を使用します。
サポート材は本来必要のない支えの部材なので、造形の際、機械に付属する専用のソフトで、支えつつ・最低限の材料で・除去しやすい形状に設定していきます。
同じ色の樹脂なので、どこがサポート材か分かりにくいことも多々。
モデルの形状によっては、
「サポート材の造形時間や材料の消費量が多すぎる！」
「サポート材を除去する作業時間が膨大！」
なんてこともあるので、その場合には
・モデル形状を分割して、サポート材のつく場所を減らす
・モデルの角度を変えて、サポート材のつく場所を減らす
などの工夫を行うことで、効率的に造形を行っていきます。
「積層痕」とは？
読んで字のごとく「積層の痕」
『3Dプリンターは、下から順々に積み上げて形を作る』という図解を、積層痕に特化して表すとこうなります。
リンゴの輪郭がもにゅもにゅっとしましたね。
これが「積層痕」と呼ばれるものです。
1層の厚みによってどのくらい積層痕が目立つかは異なりますが、
「樹脂を積み上げて形を作る」という3Dプリンターの性質上、積層痕のない造形物を作ることはできません。
1層の厚みが1ｍｍに満たないものもあります。
若干筋は見えるものの、表面は概ねなめらか。
その分造形時間の短縮が可能です。
「積層痕」は3Dプリンターならではの現象のため、成形品を模したモックアップや、つるっとした表面が求められるキャラクターのオブジェなどを作るときにはまず「積層痕をどうやって消すか」がカギになってきます。
『積層痕をどうやって消すか』
その方法は、また次回に！