大判3Dプリントでインフィルを使ってプリントすることはできますか？ デスクトップ型FDM方式3Dプリントと大判プリント戦略の違いについて説明します。
大判3Dプリントにおけるインフィルの使用：課題と考慮事項
3Dプリントの世界では、インフィル構造はオブジェクトの重量、強度、プリント速度を最適化する上で重要な役割を果たします。しかし、大判3Dプリント技術に関しては、インフィル構造に関する事情は異なります。本記事では、大判3Dプリントにおけるインフィルの使用の複雑性と、それがデスクトップ3Dプリントと異なる理由について探ります。
- 大判3Dプリントの独自性：
大型オブジェクトのプリント用に設計された大型フォーマット3Dプリント技術は、デスクトップ3Dプリンターとは異なる動作をします。 顕著な違いのひとつとして、大型フォーマット3Dプリントでは、単一パラメータの壁が、最終用途に必要な剛性と強度をしばしば提供できるという点が挙げられます。 この固有の強度により、インフィル構造への依存度が低減されます。
- 熱管理の重要性：
大型フォーマット3Dプリントでは、前述の通り、熱管理が非常に重視されます。3Dプリントのプロセスでは、インフィル構造を作成すると、レイヤーのツールパスの長さが長くなります。この延長されたツールパスは、ペレット押出機の出力がレイヤーに必要な出力と一致しない可能性が高くなり、その結果、レイヤーを必要以上にゆっくりとプリントしなければならず、レイヤーの温度が最適温度以下に低下する可能性があるため、課題となる場合があります。その結果、プリントされたパーツの強度が低下する可能性があります。
- 手動設計の複雑さ：
現状では、大判3Dプリント用のインフィル構造の設計には、手動によるアプローチが必要となることがよくあります。この手動設計プロセスは、設計時間の増加と製造プロセスの複雑化につながる可能性があります。ソフトウェアでインフィルパターンを簡単に生成できるデスクトップ3Dプリントとは異なり、大判3Dプリントのインフィル構造には、より実践的な設計アプローチが必要です。
- 空洞の考慮：
もう一つの重要な考慮事項は、大型3Dプリントにおけるレイヤーの開始と停止によって生じる空隙のサイズです。 デスクトップ3Dプリントでは、レイヤー幅は通常小さいため、これらの空隙は無視できる程度です。 しかし、大型3Dプリントでは、より大きなレイヤー幅が採用されるため、これらの空隙も比例して大きくなります。 この空隙の拡大は、プリントされたパーツの強度に悪影響を及ぼす可能性があります。
- 空隙の問題の緩和：
大型フォーマット3Dプリントにおける空洞の問題に対処するため、通常、連続したツールパスによる二重パラメータ壁の形で充填構造が設計されます。このアプローチにより、開始と停止を繰り返す動作が減り、不要な空洞の発生を最小限に抑え、プリントされたオブジェクトの全体的な強度を維持することができます。
結論として、デスクトップ3Dプリントでは、さまざまな最適化の目的で充填構造が使用されることが多い一方で、大型フォーマット3Dプリント技術には独自の課題があります。大型3Dプリントでは、熱管理とツールパスの延長がパーツの強度に与える潜在的な影響に重点が置かれるため、インフィル設計にはより手作業による慎重なアプローチが必要となります。こうした複雑性を理解することで、メーカーは大型3Dプリントの力を活用して大規模な生産を行うと同時に、3Dプリントパーツの完全性と品質を確保することができます。