FDM方式のサポート材

今回ご紹介するサポート材フィラメントはFDMもしくはFFF方式のものです。FDM方式はサポート材が必要になります。フィラメントといわれる細いプラスチックをノズルを通し、積層しながら形にしていくため、支えがないと作れないものがあります。

光造形方式のサポート材

光造形方式もサポート材が必要になります。光造形方式は液体のUVレジンに紫外線を当てながら硬化する方式で、基本的に釣り下がりながら積層します。そのためサポート材は必ずつきます。

インクジェット方式のサポート材

インクジェット方式もサポート材が必要になります。UV硬化性樹脂をインクジェットのように噴霧し積層しますが、同じく形状によって支える場所がないと作れません。

レーザー焼結方式のサポート材

レーザー焼結方式は3Dプリンターの種類の中でもサポート材が必要ない造形方式です。厳密にはパウダー材料自体がサポート材の代わりとして支えてくれるため、サポート跡もつかず綺麗に造形ができます。

オーバーハング

オーバーハングとは、もともと岩壁の傾斜のことを指します。『岩壁の傾斜が頭上に庇のようにおおいかぶさっている部分（三省堂　大辞林）』で、3Dプリンターの造形モデルでいうと、下記の図のようなT字やY字の形状のことです。

このT字やY字の屋根の部分は、サポート材が無いと、支えられず造形途中に落ちてしまう可能性があります。

FDM（熱溶解積層法）3Dプリンターの場合、前の層の上に少しずつずれて（オフセットされて）積層されます。それによって末広がりに広がりオーバーハングの形状を形にしていきます。

お使いの3Dプリンターが何度のオーバーハングまでサポート材が不要か簡単にテストすることができます。

3Dデータの無料ダウンロードサイトThingiverseでは、オーバーハングテスト用の造形モデルがあります。

5度刻みで20度から70度までの角度がテストできます。こちらでプリントすれば、何度までサポート材をつけずにプリントできるかチェックできます。

押出ノズル1本の3Dプリンターのサポート材

押出ノズルが1本しかないFDM 3Dプリンターでは、造形に使用する材料と同じ材料でサポート材が作られます。押出ノズルがモデルを積層しながら同時にサポート材も積層していくのです。

このタイプの3Dプリンターの問題はサポート材が取り外しにくい点です。造形モデルとサポート材が同じ材料なため、造形物の場所によっては、サポート材と造形モデルの接合部分が完全に密着してしまい取りはずすことが困難な場合があります。

また、密着性が高い場合には手で取り外すことが困難で、カッターやペンチなどを使用してとり外さなければなりません。場合によっては造形モデルの表面が汚くなったり破損したりします。

押出ノズル2本（デュアルヘッド）の3Dプリンターのサポート材

サポート材の課題を克服するには押出ノズルを2本搭載したデュアルヘッドの3Dプリンターが最適です。

業務用（ハイエンド）のFDM 3Dプリンターは2本押出ノズルを搭載しており、1本のノズルからは造形に使用する材料が積層され、もう1本の材料からはサポート材が積層されます。

デュアルヘッドの3Dプリンターの強みは、専用のサポート材を使用することができ、簡単に造形モデルから取り外すことができます。サポート材はPVAのような水溶性の素材で作られているため、水で溶かして除去することができます。

水で溶かすため造形モデルを傷つける心配もなく、取り外しが困難な中空部分や細い構造体でもストレスなく取りはずすことができます。