3Dプリンターとミルクレープの意外な関係!?

ミルクレープ

みんなが大好きなケーキといえば?

そう。ミルクレープですよね。

最近スイーツ男子だのって言葉が出るくらい甘味ブームですが、
私、甘いもの苦手なんです(笑)
そんな甘いものがあまり得意じゃない人でも好きなケーキ。そう、ミルクレープ。
邪道ですが、私あれを一枚一枚剥がしながら食べるのが好きなんですよね。

薄く焼き上げたクレープ生地とほんのり甘いクリームが何層にも何層にも重なり合う。

知らない人はいないでしょう?

イメージしてみてください。
おそらく1層3mm間隔くらいでしょうか。ちょっと1層の間隔を狭めてみましょうかね。
2.5mm…1mm…だんだん狭めてゆくと、
そこにはもはや究極に薄い層のミルクレープが存在するわけです。
この薄い層が重なり合って集合体となることで、元のミルクレープとなるわけです。

3Dプリンタではこのように、3Dモデルをパソコン上で一度細かくスライスし、
1層ごとのデータを作成して、プリンタに送信します。
データを受けたプリンタは、熱で溶ける樹脂の糸を押し出して一層ごとに形を作ります。
押し出された樹脂は空気に触れて冷やされ固まるので、
その上にまた樹脂を押し出して重ねてゆくことが出来ます。
1層1層作ってゆくので想像よりもかなりの時間がかかってはしまいますが、
構造はとってもシンプルですよね。

でもでも!
最近の3Dプリンターって他にもいろいろな方法でMONOを造ってるんですよ。

今回は5種類の主要な方式を皆さんにご紹介します!

1.熱溶解積層法(FDM)
2.光学造形方式
3.粉末焼結積層造形
4.石膏3Dプリンター
5.インクジェット方式

 

■熱溶解積層法(FDM)

↑のミルクレープの件はこれですね!!
現在低価格3Dプリンターでは主流となっている方式で、
プリンターヘッドが動き溶けた樹脂を押し出しながら積層する方式です。
材料は糸や繊維状でとなり、その繊維を溶解しながら積層します。

【メリット】
ABSなどの材料を使うので強度があり、
状態によっては機械部品などの機能テストにも使える!

【デメリット】
光造形等と比べると、層間の断層が目立ちやすくはっきり階段状になる
表面が平滑な造形が必要な場合には向かない

参考動画はこちら

■光学造形方式(SLA)

3Dプリンターの初期からある方式で、中でも一番歴史が古く、
実績もあるので信頼性はダントツ高いです。
レーザー光線を使ってプール状の樹脂を硬化させる方式で、
硬化させた層は液面より下におろされ、この繰り返しで整形されていきます。

【メリット】
・複雑な形状でも容易に整形することができる
・軽量であれば一個あたりの出力単価も比較的高くない

【デメリット】
・光造形樹脂は樹脂単価が高価な為、重量があるモデルはまだ高価な代物
・量産品と比較すると強度が弱い
・材料の特性として太陽光での劣化が進みやすく長く使う物に向かない
・複雑な形状も整形出来るため、かえって量産に向かない場合が出てくる

参考動画はこちら

■粉末焼結積層造形

粉末状の材料にレーザー光線をあてて焼結させて各層を硬化させていく方式です。
この方式では、材料が粉末状態で入手出来るものである必要があります。

【メリット】
光造形と比較して高精度で高耐久性が実現
複雑な造形のものも作成可能

【デメリット】
表面がざらざらした仕上がりになるので、つるつる質感は求められない

ヒソヒソ…|ω・)ソロリ
この方式は、これまでは特許の関係もあり、
高価な業務用機でしか採用されていなかったですが、
2014年にその特許が切れるので、2015年や2016年には、
この方式のパーソナル3Dプリンタが登場する可能性があるかもしれません!
コソコソ…|ω・)ω・)ソロソロリ

参考動画はこちら

■石膏3Dプリンター

石膏粉末の薄い層の上をインクジェットヘッドからの微小水滴噴射で固形化する方式です。
着色が容易でカラーでの表現が可能で、ホビー用のフィギア作ったりするのにいいかも!

【メリット】
他の方式に比べ造形時間が短かく、コストも安い
直接石膏に着色できるため、表現能力が高い

【デメリット】
材料が石膏なので、きめが粗く比較的もろい(機械部品系には向いていません…)
粉を扱うため、部屋が粉っぽくなる
成形後に含浸という処理が必要になり手間がかかる

参考動画はこちら

■インクジェット方式

インクジェットヘッドを使い、紫外線硬化性の樹脂を高解像度で噴射する方式です。
噴射した樹脂を紫外線で固めながら積層し、
表面の仕上げも滑らかで、平滑度も高い仕上げが期待出来ます。

【メリット】
複数の素材を選択出来たり、混ぜたりすることが可能
表面が滑らかにできる

【デメリット】
紫外線硬化性の素材を使うため、太陽光での劣化が起こりやすい


『わかったわかった。で、結局どの方式がいいの??』

結論、みんないいんですよ!!
どの方式の3Dプリンタがいいかは、どんなモノ作りたいかによってかわります。
そう、大事なのは目的!!
造形方式によって一長一短がありますので、
これから購入を検討されてる方は、使用用途をあらかじめ確認してからをお勧めします!!

『でも、お高いんでしょう??』

そうなんです安くは無いです。
今出回っている3Dプリンタは平均で40万円くらい。
安いものは5万円程度からありますが、高いものはですと200万円、1億円といったものまであります。
当然高いほど機能や使いやすい(と思います)し、完成度も高い(と思われます)
個人で購入できるレベルですと、そのまま商品にしたり、実用強度は得られないというのが現状ですね…

 

ただ、個人のレベルでのものづくりの幅が急激に広がったということは間違いないですね!
今回紹介したこれらの方式も、進化を遂げて
もっとハイクオリティー
もっとハイコストパフォーマンス
となって私たちのもとにやってくることでしょう!!

3Dプリンターの進化から目が離せませんね٩( ᐛ )وワクワク♥♥

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みほ

みほMONOmagic編集長

投稿者プロフィール

2015年1月まで某企業にて一般職の事務をやっていたが、2月よりミスターXの指令により、全く畑違いの3Dプリンターバーティカルメディアの立ち上げをすることになる。
バリバリの文系でわからないことだらけですが、体当たりで頑張りまっす♡

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