樹脂製3Dプリンターとは?

Roy Hill 21-07-2023
Roy Hill

樹脂製3Dプリンターは、使い勝手の良さと価格の大幅な低下から、ここしばらく人気が高まっています。 そのため、樹脂製3Dプリンターとは一体何なのか、どのような仕組みになっているのか、気になる方も多いと思います。

そのため、この記事を書くことにしました。この記事では、どのようなプロセスなのか、何を期待するのか、そして自分用や贈り物として購入できる素晴らしい樹脂製3Dプリンターについて、わかりやすく情報を提供します。

この記事では、そんな素晴らしい樹脂製3Dプリンターについて、より深い情報をお届けします。

    樹脂製3Dプリンターとは?

    樹脂3Dプリンターとは、感光性液体樹脂の桶を持ち、紫外線LED光線を層ごとに照射して樹脂を硬化させ、プラスチックの3Dモデルを作る機械です。 SLAまたはステレオリソグラフィーと呼ばれる技術で、0.01mmの層高で極めて微細な3Dプリントを提供することができます。

    3Dプリンターには主に2つの選択肢があります。1つはFDMやFFFと呼ばれるフィラメント3Dプリンター、もう1つはSLAやMSLAと呼ばれる樹脂3Dプリンターで、3Dプリンターを購入する際には、この2つの選択肢から選ぶことができます。

    この2つの技術で造形されたモデルを見ると、クオリティに大きな違いがあることがわかります。 樹脂3Dプリンターは、表面が非常に滑らかで、細部まで作り込まれた3Dモデルを造形することが可能です。

    関連項目: フィラメント3Dプリントのサポート設定を最適にする方法(Cura編)

    FDM 3Dプリンターは、位置決め精度、ノズルサイズ、大きなレイヤーハイトの能力から、このような高品質のモデルをプリントすることができない場合があります。

    ここでは、樹脂製3Dプリンターの主な構成要素を紹介します:

    • 樹脂バット
    • FEPフィルム
    • ビルドプレート
    • UV液晶画面
    • 光を保持・遮断するUVアクリル蓋
    • Z動作用リニアレール
    • ディスプレイ - タッチスクリーン
    • USB & USBドライブ
    • ビルドプレートと樹脂バットを固定するサムスクリュー

    優れた品質のFDM方式の3Dプリンターは、通常、最小0.05~0.1mm(50~100ミクロン)の層高で印刷できますが、樹脂プリンターは、より優れた細部と滑らかさを保証する0.01~0.25mm(10~25ミクロン)で印刷できることが明確にわかります。

    また、全体的にプリントにかかる時間が長くなりますが、フィラメントプリンターのようにモデルの輪郭を描く必要がなく、樹脂3Dプリンターは一度に全層を硬化させることができるのも大きな違いです。

    樹脂3Dプリンターで出力したモデルは、レイヤー同士がよりよく融合し、人々に愛される高品質なモデルを実現することができます。

    フィラメント3Dプリントに比べて脆いことが知られていますが、現在は高強度かつ柔軟性のある素晴らしい樹脂があるので、それを活用することができます。

    樹脂製3Dプリンターは、フィラメント製3Dプリンターに比べて可動部品が少ないので、メンテナンスの心配があまりありません。

    交換については、FEPフィルムが主な消耗品ですが、注意事項を守れば、交換しなくても何度か3Dプリントをすることが可能です。

    FEPフィルムは穴が開きやすく、次の3Dプリントの前に残滓をきれいに取り除かないことが主な原因です。 交換費用はそれほど高くなく、5枚入りで約15ドルです。

    また、3Dプリンターの液晶画面も消耗品です。 最近のモノクロ画面は、3Dプリントで2,000時間以上持ちます。 RGBタイプの画面は消耗が早く、プリントで700~1,000時間くらいでしょうか?

    液晶画面は、お持ちの3Dプリンターによってかなり高価なものがあり、大きいものほど高価です。 Anycubic Photon Mono X用の大きなものであれば、150ドル程度になります。

    メーカーは、これらのスクリーンの寿命を延ばすことに長けており、LEDライトをより長く点灯させるために、冷却システムを改善した樹脂3Dプリンターを設計するようになっています。

    時間が経つと暗くなりますが、各層の硬化の間の「光遅延」時間を長くすることで、さらに寿命を延ばすことができます。

    下の動画は、樹脂3Dプリントの仕組みと、初心者の方が始められる全体的なガイドを示したものです。

    樹脂3Dプリンターにはどんな種類があるのか - その仕組みは?

    樹脂3Dプリンターとは、ノズルから噴射するのではなく、液状の樹脂を容器に溜める技術で、樹脂3Dプリンターの主な用語や種類には、SLA(Stereolithography)、DLA、LCD(Liquid Crystal Display)やMSLA(Masked Stereolithography)などがあります。

    エスエルエー

    SLAはStereolithographyの略で、SLA樹脂3Dプリンターは、主に樹脂VATと呼ばれるフォトポリマー容器の表面に照射される紫外線レーザー光の助けを借りて動作します。

    光を特定のパターンで照射することで、目的の形状を形成することができます。

    SLA 3Dプリンターには、架台、樹脂バット、光源、エレベーター、ガルバノメーターなど、さまざまな部品が含まれています。

    エレベーターの主な目的は、印刷工程で層を形成できるように、建物のプラットフォームの高さを増減させることです。 ガルバノメーターは、レーザービームの位置合わせに使用される一対の可動ミラーです。

    樹脂製3Dプリンターは、未硬化の樹脂が入った樹脂槽が紫外線の影響を受けて層状に硬化し、3Dモデルを形成し始めます。 樹脂製3Dプリンターは、1層ずつ印刷を続け、この工程を繰り返して、完全に3Dプリントされた物体のモデルが完成するのです。

    ディーエルピー

    Digital Light Processingは、SLAに近い技術ですが、レーザーを使うのではなく、デジタル投影面を光源として使用します。

    DLP樹脂3Dプリントは、SLAと比較して、より高速にプリントすることができます。

    また、複雑なシステムではなく、可動部品もないため、信頼性が高いことでも知られています。

    DMD(Digital Micromirror Device)とは、樹脂製3Dプリンターにおいて、投影する場所を正確に制御するための装置です。

    DMDは数百から数百万のマイクロミラーで構成され、様々な場所に光を投射し、層全体を一度に固めながら、より良い方法でレイヤーパターンを印刷することができます。

    デジタルディスプレイがDLP3Dプリンターで形成されるあらゆる層の開始点であるように、層のイメージは主にピクセルで構成されています。 3Dプリントでは、その点は3つの角度で見ることのできるプリズムの形をしています。

    ある層が完全に印刷されると、プラットフォームは特定の高さで持ち上げられ、モデルの次の層が印刷できるようになります。

    DLP樹脂を使った3Dプリントの大きなメリットは、よりスムーズで高速なプリントをもたらすことです。 ここで一つ注意したいのは、プリント面積が増えることで加工品質が著しく低下することです。

    MSLA/LCD

    DLPとSLAは区別できますが、DLPとMSLAやLCD(Liquid Crystal Display)の違いを見つけるのに戸惑うかもしれません。

    DLP方式の3Dプリントでは、プロジェクターからの光を透過させるためのマイクロミラーが必要ですが、LCD方式の3Dプリントでは、そのようなデバイスは必要ありません。

    この液晶画面がマスクの役割を果たすことから、液晶技術はMSLA(Masked SLA)とも呼ばれ、広く知られています。

    このMSLA/LCD技術の発明以来、樹脂3Dプリントは一般に普及し、身近な存在になりました。

    液晶3Dプリンターの寿命は、DLPチップセットよりも短く、メンテナンスも必要です。

    このような欠点があっても、液晶/MSLA方式の3Dプリントは、表面が滑らかで比較的高速にプリントできるという利点があるため、非常に人気があります。 樹脂3Dプリントでは画素の歪みが重要ですが、DLP樹脂3Dプリントに比べてはるかに少なくなっています。

    液晶ディスプレイから発せられる実際の光は、内部の有機化合物に有害であることが知られており、つまり、何時間使用したか、その性能に応じて交換する必要があるのです。

    樹脂製3Dプリンターの価格は?

    樹脂製3Dプリンターの最安値はElegoo Mars Proのような250ドル程度で、Anycubic Photon Mono Xのような350ドルから800ドルの中級クラスの樹脂製3Dプリンターが手に入り、Formlabs 3のように最高品質のプロ用樹脂3Dプリンターは3000ドル以上します。 これらはかなり安くなってきていますね。

    樹脂製3Dプリンターは、可動部が少なくシンプルな機械であるため、比較的安価に購入することができます。 また、液晶画面など、私たちの生活の中で使用されている部品がほとんどです。

    エレグー・マーズ・プロ

    低予算で良質なプリントができる樹脂製3Dプリンターをお探しなら、Elegoo Mars Proは素晴らしい選択肢になります。 この3Dプリンターは、執筆時点でAmazonのベストセラーランキング上位5位に入っている樹脂製3Dプリンターです。

    高品質なプリントを、より簡単に、より便利に印刷することができる、素晴らしい機能と強力な仕様を備えています。

    この3Dプリンターは、250ドル前後の価格で購入でき、以下のような素晴らしい機能を備えているため、低価格帯のベストオプションと言えます:

    • 高精度化
    • 優れた保護性能
    • 115×65×150mm ビルドボリューム
    • より安全で爽快な3Dプリント体験が可能に
    • 5インチ 新ユーザーインターフェース
    • ライトウェイト
    • 快適さと利便性
    • 樹脂の漏れを防ぐシリコーンゴムシール
    • 安定した品質のプリントを実現
    • プリンター12ヶ月保証
    • 2K液晶の6ヶ月保証について

    今ならAmazonで低予算でElegoo Mars Pro Resin 3D Printerを手に入れることができます。

    エニキュービックフォトンモノX

    Anycubic Photon Mono Xは、中価格帯の樹脂製3Dプリンターで、より良い樹脂プリント体験をするための高度な機能を搭載しています。

    この3Dプリンターは、プリント品質の良さ、快適さ、一貫性、利便性など、最高のベネフィットを提供しています。

    この3Dプリンターの最大の特徴は、造形量が大きいことで、大きなモデルや複数のミニチュアを一度に3Dプリントすることができます。

    Anycubic Photon Mono Xは、私にとって初めての3Dプリンターでしたので、個人的には、初心者が始めるには素晴らしい3Dプリンターだと言えます。 セットアップは非常に簡単で、プリント品質は素晴らしく、どこに置いても非常にプロフェッショナルに見えます。

    関連項目: Thingiverseから3Dプリントを販売することは可能ですか? 法的なもの

    Anycubic Photon Mono Xの主な特長として、以下のものがあります:

    • 9インチ4Kモノクロ液晶ディスプレイ
    • LEDアレイをアップグレード
    • UVクーリングメカニズム
    • サンディングアルミニウム製ビルドプレート
    • 高画質な3Dプリント
    • アプリリモコン
    • 高速プリントスピード
    • 頑丈な樹脂製バット
    • Wi-Fiコネクティビティ
    • デュアルリニアZ軸で安定性向上
    • 8倍アンチエイリアシング
    • 高品位な電源

    Anycubic Photon Mono X 3Dプリンターは、AnycubicのオフィシャルストアまたはAmazonで700円前後で入手できます。

    フォームラブズ フォーム3

    Formlabs Form 3プリンターは、幅広い3Dプリント材料で高品質のモデルをプリントする能力を備えていますが、かなり高価です。

    樹脂の3Dプリントを専門的に行う方や、高度な3Dプリント機能を必要とする方にとって、この3Dプリンターはとても良い選択肢になると思います。

    本機の安定性や品質は他の樹脂製3Dプリンターより高いと言われていますが、それでもかなり頑張っています!

    こちらは、樹脂3Dプリントの経験がある中小企業やプロ、本格的な趣味の方に、よりおすすめです。

    値段が高く、学習効果も少しあるので、初心者の方にはお勧めしません。

    この3Dプリンターには、高度な樹脂3Dプリント機能が多数搭載されています。

    Formlabs Form 3が提供する最高のものには、以下のようなものがあります:

    • 驚異的なプリント品質
    • さまざまな印刷素材に対応
    • 複数のユーザーと3Dプリンターをサポート
    • クローズドループ校正
    • 資材管理の手間を省く
    • 安定した印刷ができる
    • 部品の透明性向上
    • ピンポイント精度
    • 部品交換が容易
    • 産業グレードの高品質プリント
    • Wi-Fi機能
    • 過去の3Dプリントを再プリントする

    Formlabs Form 3 Printerは、今すぐ公式サイトから購入できます。

    など、樹脂3Dプリントをする際に購入すべきアクセサリーは他にもいくつかあります:

    • ニトリルグローブ
    • イソプロピルアルコール
    • ペーパータオル
    • ホルダー付きフィルター
    • シリコーンマット
    • 安全眼鏡・ゴーグル
    • レスピレーターまたはフェイスマスク

    樹脂3Dプリントで最も高価なものは、次のセクションで説明する樹脂そのものです。

    3Dプリンター用樹脂材料はいくらなのか?

    私が見た3Dプリント樹脂の最安値は、Elegoo Rapid Resinのように1KGで約30ドルです。 人気のある中級樹脂は、Anycubic Plant-Based ResinやSiraya Tech Tenacious ResinでKGあたり約50ドルから65ドル。 プレミアム樹脂では、歯科や機械の樹脂でKGあたり200ドル以上することも簡単にあります。

    エレグー ラピッドレジン

    Elegoo樹脂は3Dプリンター業界で非常に人気があり、最も使用されている樹脂は、執筆時点で4.7/5.0の評価で3,000以上のアマゾンレビューがあります。

    他の樹脂のような強い臭いがなく、プリントの仕上がりが細かいとユーザーから好評です。

    多くの3Dプリンターユーザーが、世の中にある他の安い樹脂をたくさん試した後でも、この樹脂を愛用しています。信頼できる樹脂が欲しいなら、Elegoo Rapid Resinは間違いないでしょう。

    機能の一部を紹介します:

    • 軽度の臭気
    • 一貫した成功
    • 低収縮率
    • 高精度
    • 安心・安全なコンパクトパッケージ

    この素晴らしい樹脂を使って、何千もの高品質なミニチュアや3Dプリントが作成されています。

    エニキュービックエコ 植物由来樹脂

    数千人の3Dプリンターユーザーに愛され、Amazon's Choiceタグを持つ中価格帯の樹脂です。 多くのユーザーが、この3Dプリント樹脂を柔軟性と耐久性で愛していると言っています。

    エニキュービックエコプラントベース樹脂は、VOC(揮発性有機化合物)やその他の有害な化学物質を含まないため、市場で販売されている他の3Dプリント樹脂よりも高価であっても、多くの人がこの樹脂を選ぶ理由になっています。

    この樹脂の特徴の一部をご紹介します:

    • 超低臭
    • 安全な3Dプリンター用樹脂
    • ステイニングカラーズ
    • 使いやすさ
    • 高速硬化と露光時間
    • ワイドコンパチブル

    エニキュービックエコ植物性樹脂のボトルは、Amazonで購入できます。

    シラヤテック粘着性樹脂

    高い柔軟性、強いプリント、高い耐衝撃性を備えた3Dプリント用樹脂をお探しなら、シラヤテック テナシーレジンは最適な選択肢です。

    少し高級な部類に入りますが、ユーザーからは「高いクオリティを提供することで、お金を払う価値がある」という声が上がっています。

    • 高い耐衝撃性
    • 簡単にプリントできる
    • フレキシビリティ
    • 強いプリントに最適
    • 液晶・DLP樹脂3Dプリンターに最適です。

    樹脂製3Dプリンターには、Amazonでシラヤテック粘着樹脂をお求めください。

    Roy Hill

    Roy Hill は、3D プリンティングの情熱的な愛好家であり、3D プリンティングに関連するあらゆる事柄について豊富な知識を持つ技術の第一人者です。この分野で 10 年以上の経験を持つロイは、3D デザインとプリンティングの技術を習得し、最新の 3D プリンティングのトレンドとテクノロジーの専門家になりました。ロイは、カリフォルニア大学ロサンゼルス校 (UCLA) で機械工学の学位を取得しており、MakerBot や Formlabs など、3D プリンティングの分野で評判の高い企業数社で働いてきました。また、さまざまな企業や個人と協力して、業界に革命をもたらしたカスタム 3D プリント製品を作成してきました。ロイは、3D プリントへの情熱のほかに、熱心な旅行者であり、アウトドア愛好家でもあります。彼は家族と一緒に自然の中で過ごすこと、ハイキング、キャンプを楽しんでいます。余暇には、若いエンジニアを指導し、人気ブログ「3D Printerly 3D Printing」を含むさまざまなプラットフォームを通じて 3D プリンティングに関する豊富な知識を共有しています。