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光造形方式3Dプリンターについて徹底解説!

3Dプリンター知識「光造形方式3Dプリンター」について徹底解説!

今回は、光造形方式3Dプリンターの詳細やメリット・デメリット、おすすめ商品についてご紹介します。

光造形方式3Dプリンターとは?

光造形方式3Dプリンターとは?

光造形方式3Dプリンターとは、液体状の樹脂(レジン)に紫外線を当てて固め、造形物をプリントアウトする機能を持つ3Dプリンターです。「光造形機」と呼ばれることもあります。

誕生したのは1987年で、世界で最も歴史のある3Dプリンターと言われています。
それゆえ製造業などでは、3Dプリンターという言葉よりも「光造形」や「RP(Rapid Prototyping)」といった言葉の方が浸透している会社もあります。

光造形方式3Dプリンターで作れるものとして、フィギュアやスマートフォンケース、アクセサリー、ネイルチップなどがあげられるでしょう。
滑らかで美しい表面を求められるような物を作るときに、より力を発揮することができる3Dプリンターです。

出力方法はSLA方式とDLP方式の2種類ある

光造形方式の3Dプリンターの主な出力方法として、SLA方式とDLP方式の2種類があげられます。
その他には、Form3が採用しているLFS方式などもあります。
この記事では、SLA方式とDLP方式のそれぞれの特徴についてご紹介します。

SLA方式は繊細な造形が得意

SLA方式は繊細な造形が得意

SLA方式とは、材料の液体状の樹脂(レジン)に点状の紫外線を当て、土台から少しずつ樹脂を固めて積み重ねる事でデータを出力する方法です。
紫外線は一筆書きの要領で当てていきます。

SLA方式は小さな点状の紫外線をレジンに当てながら造形を行うため、複雑で細かいものでも、3Dデータの情報通り、忠実に出力する事が可能です。
しかし、DLP方式よりも照射する紫外線の範囲が狭いため、造形スピードが若干遅いところがデメリットと言えるでしょう。

DLP方式はスピード感のある造形が得意

DLP方式はスピード感のある造形が得意

DLP方式は、材料の液体状の樹脂(レジン)に下から紫外線を当てて固める造形方法です。
点状の紫外線を当てるSLA方式に対し、面状の紫外線を当てるのがDLP方式の特徴です。
ミルフィーユのように樹脂を固めて層にしていく様子を想像すると分かりやすいでしょう。

DLP方式は、SLA方式に比べて紫外線を当てる範囲が大きいため、SLA方式に比べてスピード感のある造形が可能というメリットがあげられます。
ただ、解像度が一貫して同じであるSLA方式と違い、造形範囲が広ければ広いほど解像度が粗くなってしまうのがデメリットと言えるでしょう。

例えば、下記のように同じ形の図形が連続しているデザインのものを、プリントアウトするとします。

SLA方式は繊細な造形が得意-3Dプリント例

SLA方式は、DLP方式に比べて造形に時間はかかりますが、どの図形も同じ解像度で出力されるでしょう。
DLP方式の場合は造形スピードは速いですが、やや解像度が粗く、どの図形も少しずつ大きさや形が異なった状態で出力されます。
ただ、小さな造形物を1つだけ造形する場合は、解像度を保ったままスピード感のある出力が行うことが可能です。

光造形方式3Dプリンターのメリット

光造形方式の3Dプリンターには、以下でご紹介するメリットがあります。

滑らかな表面を実現可能

光造形方式3Dプリンターは滑らかな表面を実現可能

光造形方式3Dプリンターのメリットは、表面が滑らかな造形が得意な点です。なぜなら、光造形方式は滑らかな質感を実現するレジンを材料としているからです。

FDM法と比較して積層痕が目立たない

実際、プラスチックや金属などの材料でできたフィラメントを溶かして固める他の3Dプリンター(熱溶解積層方式,FDM法など)は、造形する過程でできあがった造形物の積層痕が目立ってしまう短所があります。
ちなみに積層痕とは、材料を溶かして固めながら造形していく過程で、積み重ねた跡が地層のように残ってしまう状態を指します。
特にフィギュアやアクセサリーなど、見栄えが重要となる造形物を作る場合、積層痕はそれらの外観を損ねてしまうでしょう。

光造形方式の3Dプリンターも、紫外線の照射を行い、光の当たるところから徐々に積層していくことから積層痕は残ります。しかし、造形中に材料のレジン液が積層部分に垂れ流れることで、積層痕のギザギザをカバーし、結果的に滑らかな表面を作ることができます。
光造形方式3Dプリンターであれば前述のメリットを活かし、滑らかで美しい見た目の造形物の出力を実現できます。
光造形方式が、フィギュアやアクセサリーなどの「表面の美しさを重視したものづくり向き」の3Dプリンターと言われるのは、このような理由があるためです。

透明性の高いモデルを造形できる

透明性の高い造形ができるところも、光造形方式3Dプリンターの特徴のひとつです。高透明性の材料を使用すれば、内部構造を可視化できるようなモデルや、透明性が重視される器などの造形に役立ちます。
ただ、経年劣化によって造形物の色が黄ばんでくるため、透明性を永続させることはむずかしいことに注意が必要です。

Form3-造形物・比較

▲同条件でのForm2とForm3の造形物を比較した画像(クリア樹脂)

Form3は、積層間のずれを低減し、表面の粗さがなくなったことで、よりクリアな仕上がりになっていることがわかりますね!

光造形方式3Dプリンターのデメリット

光造形方式の3Dプリンターには、デメリットとなるマイナス要素もあります。

光造形方式3Dプリンターの造形物は太陽光に弱い

光造形方式3Dプリンターの造形物は太陽光に弱い

光造形方式3Dプリンターのデメリットとして、できあがった造形物が太陽光に弱い点があげられます。
なぜならば、光造形方式3Dプリンターは紫外線で固まるレジンを材料として使用するからです。
太陽光は紫外線のため、造形物に長時間当てると造形物が硬化し、変形したり破損したりしてしまう可能性が高いでしょう。

上記の理由から、造形物は太陽光の当たらない所で厳重に管理する必要があります。
出力した造形物を屋外でのイベントやバザーで販売しようと考えている方は、特に注意が必要でしょう。

できあがった造形物は洗浄が必要

できあがった造形物は洗浄が必要

光造形方式の3Dプリンターで製作した造形物は余分な樹脂が付いた状態で出力されるため、不要な樹脂を洗い流し、除去する必要があります。

樹脂の除去には、一般的に水やアルコールを利用します。洗浄の際に出た廃液にはレジンが含まれているため、下水に流せない場合が多いでしょう。
また、廃液の処理方法は市町村によって異なるため、あらかじめ確認しておく事をおすすめします。

おすすめの光造形方式3Dプリンター

光造形方式3Dプリンターは、Amazonや楽天などの通販サイトで気軽に購入可能です。もちろんFabmartでも取り扱いがあります。
ただ、実際購入するとなると、種類が多すぎてどれを買うべきか悩んでしまう方も多いでしょう。

今回は当店取り扱い商品で、おすすめの光造形方式3Dプリンターをご紹介します。

業務だけじゃない!趣味での利用にも人気「Form3」


Form3

Formlabs

Form3

¥575,000(税別)

送料無料

ご注文から発送まで2〜3週間を目安

造形マテリアル Standard、Castable、Flexible etc
最大造形サイズ 145×145×185 mm
積層ピッチ 25〜300ミクロン

前モデルのForm2から革新した光造形3Dプリンターが登場。新構造のレーザーユニット(LPU)とレジンタンクによって実現したLFS方式により、高いレベルでの再現性と安定性を実現。… 続きを見る

Form3の特徴

SLA方式よりもさらに精度の高い造形を可能とする出力方式、「LSF方式」を採用した3DプリンターがForm3です。
液体の樹脂(レジン)の入っている部分の底に柔らかい素材を使用しているため、出力された造形物を取り出す際形が崩れにくくなっています。

熱溶解積層方式(FDM法)の3Dプリンターと比較すると値段は高いですが、その分精度が高く、クオリティの高い造形が可能です。デスクトップ型なので置く場所にも困りません。
業務での利用のみならず、ご家庭で趣味のものづくりに役立てているユーザーも多い人気商品です。

デモムービーを見て性能をお確かめください!

3Dプリンター知識「光造形方式3Dプリンター」について徹底解説! まとめ

今回は、光造形方式3Dプリンターについて徹底解説しました。記事のポイントをおさらいしてみましょう。

光造形方式3Dプリンターは……

  • 液体状の樹脂(レジン)に紫外線を当てて造形する
  • 精度の高い造形物がプリントできる(フィギュア・アクセサリーづくりにおすすめ)
  • 造った造形物を太陽光に当てると破損の恐れがある
  • 業務のみならず趣味のものづくりにも活躍している

光造形方式3Dプリンターの利用を考えている方は、ぜひ参考にしてみてくださいね!

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