なぜ3Dプリンターが浮かぶ層を持たないのですか？

A 3Dプリンター浮動層を作ることはできません。 3Dオブジェクトのすべてのレイヤーには、その下に固体が必要です。重力は熱い樹脂またはフィラメントを引き下げます。サポートがない場合、樹脂はその形状を落とし、その形状を失います。 3Dプリンターが空中で印刷しようとすると、樹脂はたるみと曲がります。冷却ファンは、樹脂が速く激しくなるのを助けます。しかし、サポートがない場合、樹脂は必要な場所にとどまることができません。オーバーハングとブリッジは、3Dプリンターの場合は困難です。樹脂を安定させるためにサポートが必要です。メーカーはサポート構造を使用して、樹脂に短時間ベースを与えます。 45度のルールは、人々が3Dプリントを設計するのに役立ち、樹脂が強いままです。

1. 3Dプリンターは、樹脂またはフィラメントを使用して、一度にオブジェクトを1層にします。
2. 重力は、その下に固体層がない場合、樹脂の垂れ下がっています。
3. 冷却ファンは樹脂を速く硬化させますが、樹脂はサポートなしで失敗します。
4. オーバーハングとブリッジはサポートが必要なので、樹脂は倒れません。

キーテイクアウト

• 3Dプリンターは、しっかりしたものに座るために各レイヤーが必要です。重力は柔らかい素材を引き下げます。フローティング層は、サポートされていない場合は垂れ下がったり落ちたりする可能性があります。
• 良好な層の接着と適切な温度は、印刷を強く保ちます。これにより、亀裂、剥離、または崩壊が発生しなくなります。
• グリッドやブレイクアウェイの形状などのサポート構造は、オーバーハングを保持するのに役立ちます。また、印刷中に橋と浮遊穴にも役立ちます。
• オーバーハングのあるモデルを45度未満にすることは、大いに役立ちます。スマートシェイプを使用すると、サポートが少なくなり、より良いプリントを取得することができます。
• さまざまな3Dプリンターがさまざまな種類のサポートを使用しています。 SLAプリンターは、削除しやすい薄いサポートを使用しています。 FDMプリンターは、粗いスポットを残す可能性のあるより厚いサポートを使用します。

3Dプリンターレイヤーの基本

層の接着

層の接着とは、各レイヤーが以下のレイヤーにどれだけうまく付着するかを意味します。 3Dプリンターは多くの素材を使用しています。各物質は独自の方法で結合します。良好な接着はオブジェクトを強く保ち、亀裂を止めます。癒着が悪いと、層が皮をむいたり壊したりする可能性があります。以下の表には、材料とそれらがどのように固執するかを示します。

印刷温度、層の高さ、速度で層の接着が変化します。たとえば、ABSは貼り付けるために温かいベッドが必要ですが、ナイロンはそれ自体で固執します。良好な接着は、3Dプリンターが長続きするオブジェクトを作成するのに役立ちます。

重力効果

重力は3D印刷で重要です。プリンターが新しいレイヤーを追加すると、材料はまだ柔らかいです。重力はフィラメントを引き下げます。これにより、サポートがない場合は垂れ下がる可能性があります。プリンターは、各レイヤーに固体ベースがあることを確認する必要があります。プリンターが空気中に印刷されると、重力がフィラメントを落とし、形を失います。

1. 重力は、フィラメントが出てきたときに形作ります。
2. それはレイヤーを一緒に押すのに役立ち、それらを固定させます。
3. 重力は、層が冷めたときに反りを引き起こす可能性があります。
4. オーバーハングとブリッジは、重力がそれらを引き下げるため、サポートが必要です。
5. 3Dプリンターはファンを使用してフィラメントを速く強化します。しかし、重力は常に層の落ち着きに影響します。プリンターは、優れたプリントの速度、熱、層の高さのバランスをとる必要があります。

フローティングホールの問題

フローティングホールは、3D印刷では大きな問題です。これらの穴は、その下に何もないオブジェクトの真ん中にあります。 3Dプリンターは、一度に1つのレイヤーをオブジェクトに構築します。それぞれの新しいレイヤーには、その下に何かが必要です。フローティングホールはこのルールを壊し、空のスペースを離れます。

1. 浮かぶ穴は、サポートなしで空中に作られた穴です。
2. 各レイヤーは下からのサポートが必要なため、フローティングホールは硬いです。
3. プリンターは空中の隙間を橋渡しする必要がありますが、ほとんどの場合は助けなしではできません。
4. 一部のデザイナーは、形状を使用して、サポートなしでレイヤーごとにゆっくりと穴を構築します。
5. サポートなしの円形の穴を直接印刷することはできません。サポートにはより多くの時間とコストがかかります。
6. フローティングホールには、スマートデザインまたは印刷する特別な方法が必要です。プリンターは、サポートを使用したり、穴の形状を変更して印刷する場合があります。オーバーハングとブリッジは、10mmを超えて長い、または45度よりも急勾配で、浮遊穴のようにサポートが必要です。
7. ヒント：デザイナーは、さまざまな角度でオーバーハングを印刷して、マシンに最適な設定を見つけることで、3Dプリンターをテストできます。

層分離と印刷の障害

垂れ下がったレイヤー

3Dプリンターが十分なサポートなしで橋またはオーバーハングを作ると、垂れ下がった層が表示されます。フィラメントは出てきた直後に柔らかいです。重力はそれを引き下ろすので、それはたるみます。これは、サポート間のギャップが大きすぎる場合に発生します。また、プリンターがギャップを埋めることができない場合にも発生します。垂れ下がった層は、プリントの形を台無しにし、表面をでこぼこにします。

注記：プリンター設定を変更してサポートを追加することにより、たるみレイヤーを修正できます。さまざまなギャップサイズを試して、プリンターに最適なものを確認してください。

接着不良

接着が悪いことは、層がうまく付着しないことを意味します。これが起こると、皮むき、亀裂、または粗い斑点が見えます。これらの問題は、間違った温度、湿度、または機械設定から生じます。空気と部屋の条件は、層が固執し、成功を印刷するために非常に重要です。

• レイヤーは、閉じたままではない本のページのように、剥がれることができます。
• 亀裂や分裂は、しばしば上層に現れます。
• 層がうまく結合しないと、表面は粗く見えるように見えます。

温度の大きな変化により、印刷が拡大して縮小します。これは結合を弱め、亀裂や穴を引き起こします。湿った空気と水は接着剤を弱くし、カビを引き起こすことができます。メーカーは、部屋を65〜85度Fと湿度を35％-55％に保つと言います。速い温度の変化により、プリントが頻繁に失敗します。

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印刷崩壊

印刷崩壊は非常に悪い問題です。レイヤーが付着しない場合、プリント全体がバラバラになる可能性があります。これは、レイヤーが弱いまたは分割されると始まります。十分なサポートがない場合、または設定が間違っている場合、レイヤーはグリップを失います。プリントは真ん中にバラバラになる可能性があり、欠けている部分や壊れた部分の山が残っています。

1. 印刷崩壊ミッドプリント：十分なサポートや悪いサポート設定は、印刷中にモデルを落下させたり、部品を失ったりする可能性があります。
2. 層の剥離：層が分割され、底部に硬化しすぎると、プリンターが速すぎるときに層が分割されます。
3. 弱い層結合：十分な光または間違った設定がなく、レイヤーが弱くなり、印刷が故障します。
4. 層分離は、レイヤーがうまく結合しない場合に発生します。ミキシング、ホットスポットとコールドスポット、残りのストレスは、層を弱くすることができます。これらの問題により、レイヤーが分割され、印刷がバラバラになります。メーカーは、特別な材料を使用して、これを止めるために熱を制御します。優れた硬化と強いロックは、プリントを形に保ち、崩壊を止めるのに役立ちます。

ヒント：メーカーは、温度の変化のために作られた接着剤を使用して、拡張のためのスペースを残すことにより、プリントを強力に保つことができます。印刷中に天気を見て、物事を乾燥させることは、レイヤーが分割されたりバラバラになったりするのを防ぐのにも役立ちます。

浮動層のソリューション

サポート構造

サポート構造は、3D印刷で浮動層の問題を停止します。彼らはそれぞれの新しい層に固体ベースを与えます。これにより、フィラメントが落ちたり垂れ下がったりしません。メーカーは、サポートのためにグリッドまたはzigzagの形を使用します。これらのパターンは強く、削除しやすいです。サポート密度を40％に設定すると、材料を節約し、プリントを強力に保ちます。ブレイクアウェイサポートは、脆弱な部品をすぐに取り外して保護します。 Z-GAPを変更すると、モデルを傷つけることなくサポートを削除することができます。モデルを回すと、オーバーハングと浮動層が低下する可能性があります。これは、追加のサポートが少ないことを意味します。サポートが少ない大きなオブジェクトを印刷すると、素材と作業が節約されます。多くのサポートを備えた複雑な部品は、印刷に時間がかかります。また、印刷後にもっと掃除する必要があります。

ヒント：モデルを回してオーバーハングを下げます。壊れやすいスポットには、ブレイクアウェイサポートを使用します。

スライサー設定

Slicerソフトウェアは、印刷設定を変更することにより、浮動層の問題を修正するのに役立ちます。 Overhang Cornersで減速すると、プリントが良くなります。より低い加速度は角を鋭く保ち、鳴るのを止めます。オーバーハング上のより広い線により、底が滑らかになります。小さな島で最初に外側の端を印刷すると、冷却に役立ち、プリントを安定させます。同心円状のインフィルパターンは、底層を持ち上げ、熱を広げます。スライシングソフトウェアはオーバーハングを見つけ、壁の速度を変更します。これは、橋のたるみを止め、停止するのに役立ちます。層の高さの変化は、斜面を安定させ、橋渡しを容易にします。ブリッジ付きライン設定は、フィラメントがサポート間でどのように伸びるかを制御します。これにより、サポートされていない部品の見た目が良くなります。スライサーのメッシュ修正エラーは、浮動層を引き起こすエラーを停止します。また、空気の上の穴を取り除き、プリントをより良く機能させます。

メーカーは、オーバーハング印刷を遅くし、インフィルパターンを変更して、より良い橋を張る必要があります。

デザインのヒント

スマートデザインの選択は、サポートのニーズと浮動層の問題をより低くするのに役立ちます。オーバーハングを45度未満に保つために部品を回転させると、サポートが必要になります。鋭い角の代わりに45度のチャムファーを使用すると、橋が橋を強くなり、より強くなります。ティアドロップの穴は自分自身を維持し、空気の上にサポートを必要としません。大きなモデルをより小さな部品に壊すと、印刷が容易になり、サポートが少なくなります。 30度 /30度のチルトはサポートを下げ、表面を改善します。サポートの周りに2.5 mmのスペースを残すのに役立ちます。薄いブレイクアウェイ機能（0.2〜0.5 mm）はきれいな休憩を作ります。閉じたスペースにエスケープホールを追加すると、サポートを取り除くことができます。ツリーサポートは、より少ない材料を使用し、簡単に削除できます。 Disolvableサポートは、デュアル排出プリンターでうまく機能します。 AIスライスツールは、最良のサポートスポットとより低い問題を選択できます。

デザイナーは、モデルを回してサポートを使用するためのさまざまな方法を試してみる必要があります。これにより、モデルとスライスソフトウェアに最適な計画を見つけることができます。

3D印刷技術の比較

FDM対SLA

FDMとSLAは、2つの一般的な3D印刷タイプです。 FDMプリンターはプラスチックフィラメントを溶かし、レイヤーごとにオブジェクトを作成します。 SLAプリンターは、光で硬化する液体樹脂を使用します。各タイプには、サポートなしで形状を印刷するための良い点と悪い点があります。

FDMプリンターは、サポートなしで最大約45度-50度までオーバーハングを印刷できます。角度が急な場合、フィラメントは垂れ下がったり垂れたりします。重力がフィラメントを引き下げるため、12mmを超える橋はしばしば機能しません。トリッキーな形状にはサポートが必要です。これは、より多くの素材を使用し、フィニッシュに時間がかかる時間がかかります。サポートが印刷に触れると、表面は粗く見えることがあります。

SLAプリンターは樹脂を使用して、滑らかで詳細なオブジェクトを作成します。 FDMよりも浮遊部品をうまく処理します。 SLAサポートは薄く、印刷と同じ樹脂で作られています。これらのサポートは、簡単に離陸し、より少ないマークを残すことができます。 SLAプリントは非常に正確で、硬い形であっても滑らかな仕上げをしています。樹脂は光で硬化するため、詳細は小さなものですが、オーバーハングにはサポートが必要です。 SLAサポートは、より少ない材料の使用をサポートし、クリーンアップを容易にします。

SLAプリンターは、熱ではなく光で硬化するため、より滑らかな表面とより良い詳細を作成します。

サポートされていないジオメトリの処理

1. FDMとSLAプリンターの両方が、オーバーハングと浮動層のサポートが必要です。これらのサポートが機能する方法は、プリンターごとに異なります。
2. FDMサポートは大きく、デザインの一部でなければなりません。 45度を超えるオーバーハングに最適です。それらを脱ぐには時間がかかり、荒れた場所を離れることができます。
3. SLAサポートは薄く、樹脂でできています。ツリーとフェンスの形状は、コンタクトを下げて除去を容易にするのに役立ちます。小さなヒントは、印刷物のマークが少なくなります。
4. SLAプリンターは、パーツをZ軸に並べてパーツを並べます。これにより、剥離力が低下します。彼らは広い平らなスパンを避け、小さな橋または内部の柱を使用します。
5. Slicerソフトウェアは、サポートを必要とするスポットを見つけて追加します。人々は、重要な場所が十分なサポートを得ることを確認するために手でチェックします。
6. SLAサポートでは、詳細をシャープに保つには、サンディングや研磨など、慎重に除去および仕上げが必要です。 FDMサポートは強くなりますが、しばしば粗いスポットを残します。
7. SLAでサポートされていないスパンを管理するには、1mm未満に保つか、フラットから少なくとも19度を傾けます。 21mmを超える広い橋は吸引力と反りを引き起こす可能性があるため、どのように配置するかが問題になります。

SLAプリンターは、薄くて簡単に除去できる樹脂サポートを使用します。これにより、プリントの細かい詳細を安全に保つことができます。

3Dプリンターは、サポートするためにすべてのレイヤーが必要です。重力は柔らかい樹脂を引き下げるので、浮動層は機能しません。メーカーは、サポートを追加してデザインを変更することで、良いプリントを取得します。また、スライサー設定を使用して役立ちます。バイオインク、セラミック樹脂、ヒドロゲルベースの樹脂などの新しいものは、体にとってより強く、より安全に印刷物を作ります。水溶性樹脂のサポートは、水に溶けることができます。これにより、プリントをきれいにしてダメージを止めます。将来的には、マルチ軸プリンターと適応スライスは複雑なプリントの作成に役立ちます。これらの新しい

より少ない樹脂と無駄を使用する方法。一部の研究者は、ニューラルネットワークと湾曲したツールパスを使用しています。これにより、サポートなしで強力な形状を印刷するのに役立ちます。詳細については、以下の表をご覧ください。

新しい樹脂タイプとスマートデザインを選ぶメーカーは、より良いプリントを取得します。

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よくある質問

なぜ3Dプリンターがサポート構造を必要とするのですか？

3Dプリンターは、重力が柔らかい材料を引き下げるため、サポート構造が必要です。サポートがなければ、レイヤーはたるんだり落ちたりすることができます。サポート構造は、それぞれの新しいレイヤーに固体ベースを与えます。これにより、プリントがその形状を維持するのに役立ちます。

3Dプリンターは、穴や橋でオブジェクトを作成できますか？

はい、3Dプリンターは穴や橋を作ることができます。プリンターは、これらの部品の下にサポートを追加する必要があります。ギャップが小さい場合、一部のプリンターはサポートなしでそれを橋渡しできます。大きなギャップには追加の助けが必要です。

空中でレイヤーが印刷するとどうなりますか？

層が空中に印刷されると、材料が落ちるか垂れ下がっています。プリントはその形状を失います。これにより、多くの場合、プリントが失敗します。メーカーはサポートを使用してこの問題を止めます。

どのようにして誰かがサポートの必要性を減らすことができますか？

デザイナーは、モデルを傾けたり、シャンファーやティアドロップなどの形状を使用したりできます。オーバーハングを45度未満に保つことが役立ちます。大きなモデルをより小さな部品に分割すると、サポートのニーズも削減されます。

すべての3Dプリンティングテクノロジーは、フローティング層を同じように処理しますか？

いいえ、さまざまなテクノロジーがさまざまな方法で機能します。 FDMプリンターは厚いサポートを使用します。 SLAプリンターは、薄くて登録しやすいサポートを使用します。どちらのタイプでも、浮動層のサポートが必要ですが、サポートスタイルと除去プロセスは異なります。

その他のデータと詳細については、記事の最後にある表とチャートを参照してください。