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3Dプリントは、人気の高い積層造形プロセスです。これまで時間がかかり、精度も低かった多くの旧来の手法に取って代わりました。3Dプリントには、樹脂を使ったものやフィラメントを使ったものなど、様々な種類があります。これら2つの種類は非常に人気がありますが、それぞれに異なる特徴があります。これらの違いが、樹脂を使った3Dプリントとフィラメントを使った3Dプリントのどちらが良いかという議論を巻き起こしています。
3Dプリントを初めてご利用の方は、これらのタイプを同じものと考えるかもしれません。しかし、それぞれの3Dプリント技術の目的、仕組み、そして全体的な構造は異なります。この記事では、それぞれの重要な違いをすべて解説し、理解を深めていただけるようにいたします。きっと、どのタイプの3Dプリントが自分に最適かがわかるはずです。さあ、早速試してみましょう！
フィラメント 3D プリントとは何ですか?
これら 2 つの技術を比較する前に、まずフィラメント 3D プリントについて理解しましょう。
細いプラスチックフィラメントを用いて3Dオブジェクトを製造する製造プロセスです。3Dフィラメントプリンターを使用し、細いフィラメントを溶かします。溶かしたフィラメントを層状に重ねることで最終製品が作られます。これらの層は一般的にあまり滑らかではなく、時には目立ちます。
このタイプの3Dプリントは、熱溶解積層法（FDM）とも呼ばれます。フィラメントを使った3Dプリントは非常に簡単で、高度なスキルは必要ありません。このタイプのプリンターには、エクストルーダーが搭載されています。エクストルーダーは、プラスチックフィラメントをプールからホットエンド（プリンターのノズル）へと送り出します。ホットエンドは、フィラメントが溶融する部分です。
機械内部のサーミスターが温度を検知します。フィラメントが溶けると、ノズルの小さな穴から送り出されます。溶けた材料はプリントベッドに層ごとに流し込まれ、最終製品が作られます。溶けたフィラメントがどのようにして正しい層に流れ込むのか不思議に思うかもしれません。
さて、ここで技術の進歩が役立っています。オペレーターは3DプリンターにGコードによる指示を与えます。その結果、ノズルはコンピューターの指示に従って動きます。動きは通常、X、Y、Zの3軸です。このようにしてノズルが動き、3Dオブジェクトを層ごとに形成していきます。
レジン3Dプリントとは？
フィラメント 3D プリントとは異なり、プラスチック フィラメントは使用しません。
レジン3Dプリントでは、プラスチックフィラメントの代わりに液状のレジンを使用します。このレジンには光に対する感受性があり、面光源によって硬化します。硬化の結果、レジンが乾燥して層状に固まり、最終的な3Dオブジェクトが形成されます。この3Dプリントはコストは高くなりますが、優れたディテールと高解像度を実現します。
このプロセスで使用される樹脂は感光性があり、光に当たると固体になります。この3Dプリント方法は、樹脂を光またはレーザーで照射することで機能します。まず、液状の樹脂を樹脂容器に注ぎます。樹脂の上には、層を形成するためのビルドプレートが配置されます。プロセスが開始されると、ビルドプレートがわずかに動きます。
ビルドプレートの動きによって、ビルドプレートは液状樹脂にわずかに接触します。そして、ビルドプレート上の液状樹脂は光に晒されます。その結果、樹脂は乾燥して固まり、ビルドプレート上に第1層を形成します。ビルドプレートがわずかに動いた後、第2層用の樹脂が供給されます。この樹脂は光に晒されて乾燥し、第2層を形成します。
このプロセスは、最終的な3D製品の製造まで続きます。ビルドプレートの動きはGコードによる指示に従っていることを覚えておいてください。そのため、最終製品にエラーや欠陥が生じる可能性はありません。この方法には、さらに以下の2つのサブタイプがあります：
- ステレオリソグラフィー（SLA）
- デジタル光処理（DLP）
これらの技術は、樹脂の硬化方法に違いがあります。SLA方式では、樹脂をレーザーで照射して硬化させます。一方、DLP方式では、樹脂に一度に光を照射し、樹脂を非常に速く硬化させます。どちらの技術も、優れたディテールを持つ最終的な3D製品を生み出します。
樹脂とフィラメントの 3D プリントの違いは何ですか?
上の部分で、これら2つの3Dプリント方法の仕組みについて説明しました。しかし、これではどちらの方法が最適かを判断することはできません。そこで、両方の方法を比較し、主な違いについて見ていきましょう。そうすることで、どちらの方法がニーズに適しているかがわかるでしょう。それでは、始めましょう！
1- 物質的形態
レジン3Dプリントでは、光に非常に敏感で、光に当たると切れてしまう液体レジンを使用します。一方、3Dプリントでは、非常に高温で溶けるプラスチックフィラメントを使用します。
さらに、これらの方法では、一般的に3つの一般的な熱可塑性プラスチックが使用されます。製品の性質に応じて、PLA、ABS、PETGなどが挙げられます。PLAは、メーカーが製品を迅速かつ容易に必要とする場合に使用されます。一方、製品の耐久性と全体的な強度が重視される場合は、ABSが好まれます。
2- 印刷プロセスと印刷速度
レジン3Dプリントは比較的時間がかかり、時間がかかります。液状の樹脂を硬化させて3D製品の層を作ります。各層を硬化させる必要があり、より多くの時間と注意が必要です。一方、フィラメント3Dプリントは全く異なります。
その理由は、プラスチックフィラメントを使用し、それを溶かして造形するからです。その後、溶融した材料はプリンターのノズルにある穴から排出されます。ノズルから材料が層状に噴射され、最終的な3D製品が作られます。このプロセスでは、層の硬化は行われません。そのため、フィラメント3Dプリントは比較的迅速かつ効率的なプロセスです。
3- 印刷品質と表面仕上げ
レジン3Dプリント技術は、優れた品質のプリントを実現します。その理由は、樹脂を層状に硬化させるためです。最初の層の樹脂は、2層目の硬化が始まる前に硬化します。そのため、各層への集中度が高まり、精度が向上します。細部と解像度に配慮したプリントを作成できます。
そのため、ジュエリーの複雑なデザインを作成する際には、一般的にレジン3Dプリントが好まれます。プリントの表面に凹凸は見られません。一方、フィラメント3Dプリントには若干の欠点があります。プリントの表面は均一ではなく、製品によっては層間の凹凸が目立ちます。
4- 強度と耐久性
フィラメント3Dプリントは、優れた耐久性と強度を備えた3D製品を生み出します。その仕組みは？プリンターは溶融した材料を用いて層を形成します。この溶融材料は乾燥すると互いに強固な結合を形成します。この結合は壊れることがないため、製品に必要な強度が与えられます。さらに、メーカーはフィラメント3DプリントにABS素材を使用しています。
この素材は製品の耐久性をさらに高めます。一方、樹脂3Dプリントは複雑な形状やデザインを作成できます。しかし、この方法で作られた製品は壊れやすく、過酷な使用には耐えられず、脆くなってしまいます。そのため、耐久性が必要な場合は、フィラメント3Dプリントの方が優れた選択肢だと考えています。
5- 印刷サイズとボリューム
フィラメント3Dプリントは、印刷サイズと印刷体積の点で優位に立っています。一般的に、この方式で使用されるプリンターは大型のプリンターベッドを搭載しているため、大型製品の製造が容易です。さらに、ノズルの動きによって製造プロセスが非常に精密になります。さらに、硬化時間が不要なため、製造プロセスが高速化されます。
メーカーは、このフィラメント3Dプリント方式を用いて大量生産を行うことができます。一方、樹脂3Dプリントは比較的時間がかかり、小型製品しか製造できません。しかし、この方式は小型製品において最高レベルの品質を実現できるため、その価値は高まります。樹脂3Dプリントを大量生産に使用することは、決して賢明な選択とは言えません。
6- コストとアプリケーション
フィラメント3Dプリントは、非常に手頃な価格の積層造形方法です。まず、プリンターの初期費用が非常に低く、追加のツールも必要ありません。さらに、使用する材料も一般的に予算に優しいものが多く、例えばPLAやABSは最も多く使用され、価格も手頃です。
一方、樹脂系3Dプリンターは高価であり、これが大きな欠点です。さらに、この方法では液体樹脂を使用します。この材料は高価であるため、予算を重視する人にはあまり適していません。以下は、これら2つの3Dプリント方法の主な用途を示す表です。
| フィラメント3Dプリントアプリケーション | 樹脂3Dプリントの用途 |
| 大型モデルのプロトタイピング | 小さな部品、複雑なデザイン |
| 趣味の創作物（おもちゃ、ガジェット） | ジュエリーや指輪の創作 |
| 携帯電話ケース、工具のハンドル | 歯科用途（義歯、クラウン、矯正歯科） |
| ギア、ブラケット、ヒンジ | ギア、ブラケット、ヒンジ |
| クリップ、ケース、梱包部品。 | 医療モデル（手術計画のための患者固有のモデル） |
樹脂か3Dプリントか、どちらを選ぶべきでしょうか？
これらの3Dプリントの種類すべてに共通する答えはありません。それはあなたのニーズと要件によって異なります。レジン3Dプリントとフィラメント3Dプリントは全く異なるプロセスです。
複雑なデザインのミニチュア製品を作るには、レジン3Dプリントを選択することをお勧めします。このプロセスは、高品質な製品を迅速に製造するのに役立ちます。一方、フィラメント3Dプリントは予算が限られている場合にのみ適しています。また、この方法では品質がある程度損なわれます。
レジン3Dプリントは非常に高価になる可能性があることを覚えておいてください。さらに、いくつかの制限や制約があります。例えば、大きなサイズの3D作品を制作することはできません。さらに、この方法では大量生産に問題が生じる可能性があります。逆に、フィラメント3Dプリントは予算が限られている場合に適していると考えます。
この方法は安価ですが、品質が損なわれる可能性があることを覚えておいてください。例えば、表面が粗い製品が作成されます。さらに、解像度とディテールが欠けてしまいます。しかし、その低価格は初心者にとって良い出発点となります。さらに、より大きなサイズの 3D 製品の作成にも役立つため、大きなメリットとなります。
よくある質問
3D プリントにはフィラメントよりも樹脂のほうが適していますか?
はい、樹脂を使った3Dプリントは、細部までこだわった高品質な製品を生み出します。ただし、この方法は小型製品に適しています。大型製品を作りたい場合は、フィラメントを使った3Dプリントが適しています。そのため、どちらの方法が良いかはユーザーのニーズによって異なります。
レジン 3D プリンターの欠点は何ですか?
良い点もある一方で、レジン3Dプリンターを使用する際にユーザーが直面する可能性のある欠点もいくつかあります。以下に挙げます：
- 壊れやすい製品を作る
- サイコプリンターのコストは非常に高い
- 高価な液体樹脂材料が必要
- 製造された製品はより脆く、柔軟性が低くなります
ミニチュアには樹脂とフィラメントのどちらが適していますか?
レジン3Dプリントは、ミニチュア3D製品を作る上で優れた選択肢だと考えています。細部まで精巧に仕上げられた高品質な製品を作るのに役立ちます。また、表面仕上げも優れています。
結論
3Dプリントは現代的な製造プロセスであり、多くの種類があります。樹脂3Dプリントとフィラメント3Dプリントは、多くの点で異なるサブタイプです。フィラメント3Dプリントと樹脂3Dプリントのどちらを選ぶかは、お客様のニーズによって異なります。細部までこだわった製品をお求めの場合は、3Dプリント用の樹脂の使用をお勧めします。一方、フィラメント3Dプリントは、大型の製品を大量に製造する場合に適しています。