光造形3DプリンターForm3レビュー【機能編 トング : グレイレジン】

光造形3DプリンターForm3レビューの機能編です。
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?
を検証していきます。

今回の機能編は、「トング」です。
食べ物をつかむ時に使用するトングですが、トングと言っても実は用途によっていろいろな種類や大きさがあります。トングは、食品を挟んで、軽い力で簡単に持ち上げることができる万能な調理道具です。末端が支点となった構造で、ばねの力で緩く開く状態になるように作られています。先端部は物を挟んで落とさないようにするためにヘラ状になっているか、凹凸がついて食い込む形状になっているものが多いです。

今回は、トングの中でも小さい形状のタイプを3Dプリントしていきます。
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トングの持つ機能性についても見ていきたいと思います。

プリントする形状とサイズ

3Dプリントするトングの3Dデータになります。
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。 
こちらの形状のトングを3Dプリントしていきます。

サイズ : 33mm(幅)×87mm(縦)×14mm(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?

検証したい内容は、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と機能性です。
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。

Preformでのプリント設定

サポート設定と積層ピッチ

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。

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

青い表示が今回検証するバックルのパーツになります
※一部今回の検証ではない造形も含まれています。

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
2h32m 277層 12.29ml 2個=231円 1個=116円

3Dプリント結果

それではトングの3Dプリントの結果を見ていきましょう。

3Dデータ通りにプリントできている

側面表面

側面表面 反対側

内側部分も3Dデータ通りにプリントできている

トングの上部側

斜め側面部分

斜め側面部分 反対側

トング表面部分 / 高精細で滑らかな仕上がり

トング先端部分 / カーブ部分の表面に積層跡が出ている

トング先端部分内側 / 表面の仕上がりが滑らか

トング上部のカーブ部分 / 積層跡が出ている

トング上部のカーブ内側部分 / 表面がとても滑らか

トング側面の縁部分 / 角の精度も良くプリントできている

トング上部のカーブ部分 / 直付面の表面の仕上がり

[寸法結果
サイズ : 33mm(幅)×87mm(縦)×14mm(高さ)

3Dプリント後のサイズ
幅 : -1mm
縦 : +0.9mm
高さ : 寸法通り

幅と縦が少し歪みましたが、寸法通りにプリントできた。

機能性の結果

出来上がったトングを閉じたり広げたりして実際に動かしてみました。

柔軟性のあるグレイレジンを使用したので、少ない力でトングを簡単に閉じたり広げたりすることができました。挟む動作もスムーズにできました。機能性に関しては問題無くプリントできました。

機能編トング3Dプリントまとめ

今回は、機能編ということでトングをテーマに光造形3Dプリンターで3Dプリントしてみました。
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。
表面だけでは無く、トングの内側部分も同様にきれいで滑らかににプリントできていました。
プリント設定に関しても、高さの低い直付プリントだったので、特に影響も無く滑らかな造形に仕上がりました。
機能性に関しては、柔軟性もあり、トングの持つ機能である挟む動作も問題なくできました。
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。トングの柔軟性や強度の比較検証もしていけたらと思います。

2021.7.12 投稿者:akkii

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