3Dプリンターでのモデルの中空化について

3Dプリンターでのモデルの中空化は、レジンの使用量を節約し、出力時間を短縮するための重要な手法です。以下に、中空化について詳しく解説します。

1. 中空化とは: 中空化とは、3Dモデルを内部が空洞の形状にすることを指します。これにより、使用するレジン量を大幅に節約できます。また、出力時間も短縮することが可能です。
2. 中空化の方法: 中空化は、スライサーソフトウェアの機能を利用して行います。例えば、ChiTuBoxでは、上部のメニューバーに「空洞」というオプションがあり、これを選択することでモデルを中空化することができます。
3. 壁厚の設定: 中空化を行う際には、壁厚を適切に設定することが重要です。壁が薄すぎると、モデルが壊れやすくなります。一般的には、壁厚は1.2〜2.00 mmが適切とされています。ただし、モデルの大きさによっては、壁厚をさらに厚く設定する必要があるかもしれません。
4. レジンの排出: 中空化したモデルからレジンを排出するためには、モデルに穴を開ける必要があります。この穴は、レジンが内部に残らないようにするためのものです。
5. 中空化の注意点: 中空化はレジンの節約と出力時間の短縮に寄与しますが、適切な設定を行わないとモデルが壊れるリスクがあります。また、中空化したモデルは内部が空洞になるため、物理的な強度が低下する可能性もあります。そのため、中空化を行う際には、モデルの用途や必要な強度を考慮することが重要です。

1. モデルの中空化: 光造形ではモデルが下から上へと引き上げられる形で造形されます。そのため、モデルの中が詰まっていると、モデルの重さに負けてステージからモデルが剥がれてしまい、印刷が失敗することが多いです。これを防ぐためには、モデルの中を空洞にすることが推奨されています。
2. 中空モデルの注意点: モデルを中空にしたときに注意すべき点として、中に液体のレジンが閉じ込められてしまうと、プリントが終了した後に中身が取り出せなくなる、または中に入った液体の方が空気より重いため、外に出る力が強く、その力によって壁が壊れてしまう可能性があるという点が挙げられています。これを防ぐためには、モデルに空気穴を開けてあげることが重要です。空気穴はできるだけプラットフォーム側と反対側に作ることが推奨されています。
3. プリント中の注意点: 光造形のプリント中はレジンの中が見えにくいため、「ちゃんとプリントできているか不安だな」と感じて一時停止したり、振動を与えたりすると、プリントが失敗する可能性があります。そのため、光造形はスタートしたら放置し、一時停止や振動を避けることが重要です。

以上の点を注意しながら光造形3Dプリンターを使用することで、失敗を防ぎ、より良い結果を得ることができます。

「光造形3Dプリンターでの造形に失敗した。。造形物に起きた症状と改善策」の記事によると、光造形3Dプリンターで中空のモデルを作成する際に割れが発生する主な原因と対策は以下の通りです。

1. 原因：出力中に一時中断ボタンを押す
   • 一時停止ボタンを押すとプラットフォームが高い位置まで上がり、再開ボタンを押すと元の位置に戻るという挙動をします。これがヒビ割れを起こす原因となる可能性があります。
   • 対策：一時停止ボタンは使用しない。レジンを十分に用意しておく。
2. 原因：紫外線対策をしないまま放置する
   • 紫外線にさらされると、ヒビ割れが発生しやすくなります。特に、大きな造形物ほどヒビ割れのリスクが高まるとされています。
   • 対策：紫外線対策をする。UVカットのスプレーなどを使用する。
3. 原因：空洞化した内部のレジンの処理を考えていない
   • 中空構造を光造形で出力する際、内部に未硬化のレジンが残る可能性があります。これがヒビ割れを引き起こす可能性があります。
   • 対策：内部に未硬化のレジンが残らないようにする。内部の洗浄・二次硬化ができるようにする。具体的には、造形中の面がレジンに浸かったままにしないようにする(リフトを上下させる幅を大きくする)、内部を洗浄・二次硬化できるだけの穴を開けておく、複数のパーツに分けた上で、出力後に組み合わせるなどの対策が必要です。
4. 原因：レジンの扱い
   • 使用するレジンの種類によってもヒビ割れの原因となる可能性があります。例えば、水洗いレジンは過度の二次硬化及び洗浄が禁物であり、特に造形直後の数時間のUV照射はヒビ割れ・反りの原因になるとされています。

「光造形3Dプリンタで出力した造形物が自然に割れた話」の記事によると、光造形3Dプリンタで中空のモデルを作成する際に割れが発生する主な原因と対策は以下の通りです。

1. 原因：中空部分にレジンが残る
   • 中空部分をサポート材で埋めてしまうと、その中に未硬化のレジンが残る可能性があります。この未硬化のレジンが壁面を劣化させ、結果的に割れを引き起こす可能性があります。
   • 対策：中空部分を完全に固めるか、レジンが流れ出るように穴を開ける。 一つの方法は、レジンを100%使って中空部分を完全に固めることです。もう一つの方法は、中空部分を空洞にし、レジンが溜まらないようにするために穴を開けることです。スライサーソフトには穴を開ける機能があり、穴と穴を塞ぐ栓が自動で生成されるので便利です。
2. 原因：中空部分のレジンが乾燥しきれない
   • 中空部分のレジンが乾燥しきれない場合、造形物が経年劣化しやすくなり、割れを引き起こす可能性があります。
   • 対策：中空部分のレジンが乾燥できるような構造にする。 中身のレジンが乾燥できないような構造にしないことが重要です。例えば、中に小さい試験管を入れて、そこに水を入れる構造にするなどの工夫が必要です。