JSADD 3Dは、3Dプリンティングサービスにおいて長年の実務経験を有しています。調査の結果、SLA/DLP/LCD 3Dプリンティングの成形速度に直接影響を与える要因が多数存在することが判明しました。適切な印刷速度を設定することは、印刷の成功率と製造効率の向上に役立ちます。しかし、特に初心者にとっては容易ではありません。適切な印刷速度を設定する前に、SLA/DLP/LCD 3Dプリンターの印刷速度に影響を与える要因を把握する必要があります。
印刷技術
SLA方式と比較して、DLP方式とLCD方式には印刷速度という共通の利点があります。これら2つの印刷技術は明らかに高速です。なぜなら、DLP/LCD 3Dプリンターは表面全体にレーザー光を照射して造形するのに対し、SLA方式はレーザードットで造形するからです。
DLPプリンターの構造 画像出典：robotsinthesun.org
LCDプリンターの構造 1 光源 2 集光レンズ 3 フレネルレンズ 4 偏光フィルム 5 LCDスクリーン 6 偏光フィルム 7 液体タンク底部フィルム 8 光硬化性樹脂 9 硬化成形パレット
プリンター設定
印刷速度を事前に設定しておけば、設定値を超えることは決してありません。
印刷速度に関連するもう一つの要因は、システムが単層を印刷する速度です。印刷時、光源は透明な樹脂槽の底部を通過し、硬化したばかりの樹脂は、次の層の硬化を続ける前に、面倒な剥離作業が必要となります。一部のメーカーは、印刷速度を上げるために、剥離作業を迅速に行うようにシステムを調整しています。この手間を省くもう一つの方法は、樹脂槽の底部ではなく、上部で硬化させることです。
光源の強度
樹脂印刷は、光源を用いて感光性液体樹脂を硬化させ、最終的な3Dモデルを作成する。
これら3つの技術の違いは、樹脂を硬化させるために使用される光源にある。
使用する光源の強度は、プリンターの印刷速度に影響を与える可能性があります。光強度を上げることで印刷速度を向上させることはできますが、その分コストも増加します。
層Tヒックネス
積層厚は、印刷速度とモデルの品質の両方に影響します。モデルを印刷するために必要な積層厚によって、印刷速度と所要時間が決まります。積層厚が薄いほど、同じ高さの3Dモデルを印刷するのに時間がかかります。全体の高さは同じなので、積層厚が薄いほど、プリンターが印刷する必要のある層の数が増え、所要時間も長くなります。しかし、相対的に見ると、積層厚が薄いほど、完成品の品質は高くなります。
左側の75µmピクセル
右側37µmピクセル
材料
3Dプリンターの印刷速度は、使用する材料の種類にも左右されます。異なるモノマー、プレポリマー、光開始剤、その他の添加剤を組み合わせた樹脂は、それぞれ異なる特性と硬化時間を持っています。
モデルの構造と配置
モデルの構造も印刷速度に影響します。モデルが中空で複雑なディテールがない場合、印刷速度は大幅に向上します。モデルの適切な配置も印刷速度に影響します。一般的に、印刷時にはモデルを垂直に配置するよりも水平に配置する方がはるかに高速ですが、精度が低下する可能性があります。
これらは3Dプリンティングにおける印刷速度に影響を与える主な要因です。積層造形プロセスにおいては、実際の状況はこれよりも複雑になる可能性があります。したがって、印刷速度はトレードオフの関係にあります。印刷速度が上がると、印刷品質が低下する可能性が高くなります。メリットとデメリットをどのように比較検討するかは、実際の状況に応じて判断する必要があります。
