Form3で機能性のある造形を３Dプリントするとどのような仕上がりになるのか？
造形の機能性はどこまで表現されるのか？

表面の仕上がりのディティール以外にも材料の持つ特徴や機能性についても見ていきたいと思います。

今回の機能編は、「バッグホルダー」に注目します。

荷物を持ちやすくするための持ち手として使用されるバッグホルダー。荷物の入っている重い袋や箱等を運ぶ時に紐やバンドををフック部分にかけて、手で提げられるようにするものです。手提げホルダーとも言われ、手を傷めずに荷物の持ち運びができます。ポリプロピレン製で作られている物が多いです。今回はこのバッグホルダーを３Dプリンターで３Dプリントをしてきたいと思います。

プリントするバックルの形状とサイズ

こちらが３Dプリントするバッグホルダーの3Dデータです。

3Dデータは、Blenderという３Dソフトを使用して作製しています。

バックホルダーサイズ : 84.5mm(縦)×120mm(横)×15mm(高さ)

使用する光造形３Dプリンターと材料

今回使用する光造形3Dプリンターは、Form3です。
Form3は、高精細、滑らかな仕上がりが特徴の反転方式の光造形3Dプリンターです。

ソフトは、Form3の専用ソフトウェア PreFormを使用します。
PreFormでは、プリントするデータ、プリント方向、サポートの付け方を設定することができます。

光造形3Dプリンター用の材料は、Form3専用スタンダードレジンのグレイレジンを使用します。

3Dプリントで検証したい内容

【検証】機能性のある造形を３Dプリントした場合の表面ディティールの仕上がりと機能性は？

3Dデータで作成した造形を３Dプリントした後に、実際にどのくらいの機能を表現できているのかも見ていきましょう。

こちらがPreFormでのプリント画面です。この内容で3Dプリントをしていきます。

Preformでのプリント設定

サポート設定は、直付プリント(サポート設定なし)
積層ピッチは、50ミクロン
でプリントしていきます。

プリント時間	レイヤー数	ボリューム	Total材料コスト	１個あたりのl材料コスト
4h37m	296層	58.21ml	1個＝1,094円	1個＝1,094円

プリント画面右側のプリント適性部分に、カップ症状が検出されています。
３Dデータの黄色で表示されている部分になります。両面に凹みのあるデザインになっているので、カップ現象によりうまく３Dプリントできない可能性があります。今回は、このまま直付のプリントで検証していきます。

３Dプリント結果

［寸法結果］
3Dデータサイズ : 84.5mm(縦)×120mm(横)×15mm(高さ)

３Dプリント後のサイズ
縦 : 寸法通り
横 : ＋0.5mm
高さ : ＋0.6mm

横と高さがほんの少し広がりましたが、ほとんど寸法通りにプリントできました。

機能性の結果

バッグホルダー３Dプリントまとめ

結果は、３Dデータ通りにとても高精細で滑らかな造形に仕上がりました。表面の凹凸や溝の内側部分も滑らかできれいにプリントできていました。角の精度の仕上がりも良くできていました。

一部カップ症状が検出されていましたが、直付プリントのままプリントしました。高さが無かったので直付でも、造形に影響が無くプリントできました。機能性に関しては、厚みがありしっかりとした造形の３Dデータだったので、強度もあり重い荷物でも問題無く提げることができました。

今回使用したグレイレジンの特徴である、滑らかで美しい表面と、高精細なディティール表現が良く出ている検証結果になりました。

Formlabsのスタンダード樹脂以外にも、Form3の材料にはABSの強度を再現したTough 2000 Resinやポリプロピレンの靭性を再現したTough 1500、その中間で適度な曲げ強度があるデュラブルなど、曲がりにくく硬くて頑丈な部品の3Dプリントに最適な材料もあります。別の材料でのパーツの耐久性や強度の比較検証もしていけたらと思います。

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