光造形方式
光造形方式は、液体樹脂
液状の樹脂のこと。光造形方式の3Dプリンターでは、紫外線を当てると硬化する液体樹脂(UVレジン)を用いて造形している。に紫外線を当て、樹脂を硬化させることで断面形状を作成し、積層していく方式です。このページでは、光造形方式の特徴や仕組みについて詳しく解説します。
光造形方式の基本情報をまとめました。
| ISO規格の名称 | 液槽光重合法 |
|---|---|
| 別名 | SLA,DLP,LCD |
| プリンター価格 | 安い物もある |
| 印刷精度 | 良い |
光造形方式では、以下の流れで立体物を造形しています。
プリンターのレジン樹脂のこと。特に、光造形方式などに用いられる、液体樹脂を表すことが多い。タンクに、紫外線を当てると硬化する、特殊な液体樹脂液状の樹脂のこと。光造形方式の3Dプリンターでは、紫外線を当てると硬化する液体樹脂(UVレジン)を用いて造形している。(UVレジン樹脂のこと。特に、光造形方式などに用いられる、液体樹脂を表すことが多い。)をセットします。
液体樹脂液状の樹脂のこと。光造形方式の3Dプリンターでは、紫外線を当てると硬化する液体樹脂(UVレジン)を用いて造形している。に、印刷する形状に紫外線を当て硬化させ、面を印刷します。
撮影場所：3Dソリューションセンター
▲プリンター内部の様子
撮影場所：3Dソリューションセンター
▲紫外線を照射するタンク底
この時、紫外線を"線"で照射し、徐々に断面を形成していく方式を、特に「SLA方式
Stereolithography Apparatusの略で、光造形方式の別名。光造形方式の中でも特に、"線"で紫外線を照射し、液体樹脂を硬化する印刷方式のこと。」と呼びます。SLA方式Stereolithography Apparatusの略で、光造形方式の別名。光造形方式の中でも特に、"線"で紫外線を照射し、液体樹脂を硬化する印刷方式のこと。では、"線"で樹脂を固めるため、より繊細で複雑な表現が可能です。
これに対し、紫外線を"面"で照射し、一気に断面を形成する方式が、「DLP方式
Digital Light Processingの略で、光造形方式の別名。光造形方式の中でも特に、プロジェクターで紫外線を照射し、液体樹脂を硬化する印刷方式のこと。」と「LCD方式Liquid Crystal Displayの略で、光造形方式の別名。光造形方式の中でも特に、液晶ディスプレイで紫外線を照射し、液体樹脂を硬化する印刷方式のこと。」です。"面"で樹脂を固めるため、SLA方式Stereolithography Apparatusの略で、光造形方式の別名。光造形方式の中でも特に、"線"で紫外線を照射し、液体樹脂を硬化する印刷方式のこと。と比べ印刷精度は劣りますが、印刷速度が速く、また本体価格も安い傾向があります。
メンバー制作
▲SLA方式Stereolithography Apparatusの略で、光造形方式の別名。光造形方式の中でも特に、"線"で紫外線を照射し、液体樹脂を硬化する印刷方式のこと。とDLP方式Digital Light Processingの略で、光造形方式の別名。光造形方式の中でも特に、プロジェクターで紫外線を照射し、液体樹脂を硬化する印刷方式のこと。の違い
提供：3Dソリューションセンター
▲実物 左がDLP方式Digital Light Processingの略で、光造形方式の別名。光造形方式の中でも特に、プロジェクターで紫外線を照射し、液体樹脂を硬化する印刷方式のこと。・右がSLA方式Stereolithography Apparatusの略で、光造形方式の別名。光造形方式の中でも特に、"線"で紫外線を照射し、液体樹脂を硬化する印刷方式のこと。
DLP方式Digital Light Processingの略で、光造形方式の別名。光造形方式の中でも特に、プロジェクターで紫外線を照射し、液体樹脂を硬化する印刷方式のこと。ではプロジェクターで、LCD方式Liquid Crystal Displayの略で、光造形方式の別名。光造形方式の中でも特に、液晶ディスプレイで紫外線を照射し、液体樹脂を硬化する印刷方式のこと。では液晶ディスプレイで、"面"を照射します。
ステージ
3Dプリンターにおいて、造形物が印刷される土台のこと。プラットフォームやテーブルともいう。をz軸方向に動かしつつ、断面を印刷することで、造形した面を積み重ねていきます。
撮影場所：3Dソリューションセンター
▲"面"を積み重ねる様子
ほとんどの光造形プリンターは、上部に設置されたステージ3Dプリンターにおいて、造形物が印刷される土台のこと。プラットフォームやテーブルともいう。を基準として、下向きに断面を印刷していきます。
これにより、レジン樹脂のこと。特に、光造形方式などに用いられる、液体樹脂を表すことが多い。タンクの底を液体樹脂液状の樹脂のこと。光造形方式の3Dプリンターでは、紫外線を当てると硬化する液体樹脂(UVレジン)を用いて造形している。が満たしているだけで、造形物全体を印刷することができます。
紫外線は、タンク下部から印刷物の最下層へと照射され、印刷物は宙づりの状態となります。よって、印刷物の形状によっては、自重による脱落を防止するためのサポート材
造形中、押し出されたフィラメントが浮遊するのを防ぐため、中空部分(オーバーハング)とステージの間に印刷する支柱。が、印刷物の上部に付きます。
以上、光造形方式の仕組みでした。
光造形方式の特徴を紹介します。
印刷素材として液体樹脂液状の樹脂のこと。光造形方式の3Dプリンターでは、紫外線を当てると硬化する液体樹脂(UVレジン)を用いて造形している。を使用しており、印刷物の表面が滑らかに仕上がります。
撮影場所：3Dソリューションセンター
▲光造形方式で印刷した模型
紫外線を照射して断面を形成しているため、熱溶解積層方式
加熱ノズルからフィラメント(樹脂)を押し出し、ステージに印刷する部品のこと。のノズル
フィラメント(樹脂)を押し出し、ステージに印刷する部品のこと。に比べてズレが少なく、精度の高い印刷が可能です。
透明な液体樹脂液状の樹脂のこと。光造形方式の3Dプリンターでは、紫外線を当てると硬化する液体樹脂(UVレジン)を用いて造形している。も使用可能で、透き通った美しい造形物を印刷することが出来ます。
撮影場所：3Dソリューションセンター
▲透明な樹脂で印刷した模型
用いられる液体樹脂液状の樹脂のこと。光造形方式の3Dプリンターでは、紫外線を当てると硬化する液体樹脂(UVレジン)を用いて造形している。は、人体に有害で、肌に触れた場合被れる恐れがあります。説明書通りに使用すれば問題ありませんが、取り扱いには注意が必要で、印刷後は入念な清掃が求められます。
液体樹脂液状の樹脂のこと。光造形方式の3Dプリンターでは、紫外線を当てると硬化する液体樹脂(UVレジン)を用いて造形している。の設置やステージ3Dプリンターにおいて、造形物が印刷される土台のこと。プラットフォームやテーブルともいう。の調整等、印刷前の準備はもちろんのこと、印刷後、洗浄や二次硬化
光造形方式などの3Dプリンターにおいて、印刷完了後、造形物をさらに硬化させるために再び紫外線を照射すること。をする必要があり、造形物の完成までには多くの手間がかかります。
熱溶解積層方式加熱ノズルからフィラメント(樹脂)を押し出し、ステージに印刷する部品のこと。のプリンターに比べて値段が高く、また、材料となる液体樹脂液状の樹脂のこと。光造形方式の3Dプリンターでは、紫外線を当てると硬化する液体樹脂(UVレジン)を用いて造形している。も高価なため、コストがかかります。
用いられる液体樹脂液状の樹脂のこと。光造形方式の3Dプリンターでは、紫外線を当てると硬化する液体樹脂(UVレジン)を用いて造形している。は、油性の物が多く、強度を付加することができません。
印刷物を吊り下げながら断面を積層していくため、印刷物が大きく・重いと、自重によって脱落してしまうことがあります。
光造形方式は、"表面が滑らかになる" "精度の高い印刷ができる" など、印刷物の出来栄えにこだわりたい人にとっては、最適なプリンターです。
一方で、液体樹脂液状の樹脂のこと。光造形方式の3Dプリンターでは、紫外線を当てると硬化する液体樹脂(UVレジン)を用いて造形している。を用いることから "安全性が低い" "手間がかかる" などと利便性が低く、さらに、家庭用3Dプリンター個人での購入を前提とした3Dプリンターのこと。産業用に比べ印刷精度は劣るが、値段が安く、5万円を切るものもある。としては若干コストが高い傾向にあります。
以上、光造形方式の特徴でした。
光造形方式のプリンターや、それらの印刷物の写真を紹介します。
光造形方式の3Dプリンター
撮影場所：3Dソリューションセンター
液体樹脂が入ったケース
撮影場所：3Dソリューションセンター
プリンター内部の様子
撮影場所：3Dソリューションセンター
紫外線を照射するタンク底
撮影場所：3Dソリューションセンター
左がDLP方式・右がSLA方式
提供：3Dソリューションセンター
"面"を積み重ねる様子
撮影場所：3Dソリューションセンター
サポート材
提供：3Dソリューションセンター
洗浄液が入ったケース
撮影場所：3Dソリューションセンター
二次硬化を行う装置
撮影場所：3Dソリューションセンター
光造形方式で印刷した模型
撮影場所：3Dソリューションセンター
透明な樹脂で印刷した模型
撮影場所：3Dソリューションセンター
