3Dプリントにおける二重壁やオーバーラップする境界線が、パーツの強度を向上させることは分かっていますが、材料の使用量や設計の複雑性を増大させる可能性もあります。
3Dプリントに適したプリント戦略を選ぶことは、適切な材料を選ぶことと同じくらい重要です。 プリント戦略は常に用途に合わせて決定されますが、その決定事項のひとつとして、二重の境界線または二重壁でプリントするという方法があります。
大判3Dプリントまたは大判積層造形（LFAM）におけるダブルウォールとは、3Dプリントされたオブジェクトまたはコンポーネントが2つの（平行な）壁を持ち、それらが重なり合っているか、または定義されたギャップまたは空洞スペースによって分離されている特定の構造設計または特徴を指します。この設計要素は、プリントされたパーツの特定の要件に応じて、さまざまな機能的または構造的な目的を果たすことができます。
オーバーラップダブルペリメーター
大判3Dプリントにおけるオーバーラップ・ダブル・ペリメーターとは、2つ以上の層または材料の壁が重なり合ったり交差したりする設計アプローチを指します。これは、単一のペリメーター壁を使用するよりも優れた利点があります。
- 強度と剛性の向上：重なり合う二重壁は、3Dプリントされたパーツの強度と剛性を大幅に向上させることができます。交差部分は、さらなる材料結合を生み出し、構造をより頑丈にし、より高い負荷や応力に耐えることができます。これは、構造的な完全性が重要な用途において有利です。
- 振動の抑制：追加された材料による強度と剛性の向上により、パーツの振動が抑制されます。これは、減法操作の寸法精度の向上に役立ちます
- 詳細の増加： プリント後のパーツの精度を高めるために、二重の周囲を使用する必要がある場合があります。 3Dプリント中、レイヤーの高さと厚さには一定の比率が必要であり、レイヤーを無限に薄くしても、希望するレイヤー幅を維持することはできません。 2つのより小さく薄いレイヤーを隣り合わせに3Dプリントすることで、希望するレイヤー幅を維持しながら、レイヤーの高さを小さくし、より詳細な最終パーツを作成することができます。また、2重のビードは、1つのパラメータでは不可能なオーバーハング角度でのプリントにも役立ちます。
短所：
- 温度制御：2つ目の外周を加えることで、3Dプリントに熱エネルギーが追加され、これが不適切に適用されると、2つの外周の間に内部応力が蓄積される可能性があります。
2つ目の外周の間に隙間がある場合
2つ目の外周の間に隙間がある場合、1つ目の外周を使用するよりも多くの利点があります。
- 断熱：二重壁の主な目的のひとつは断熱です。 2つの層が空気の層で隔てられていることで、3Dプリントされたオブジェクトの熱伝導を低減することができます。 これは、温度制御やエネルギー効率が重要な用途、例えば建築部材や機器ハウジングなどに有効です。
- 流体制御：二重壁は、3Dプリントされた部品内の液体や気体の流れを制御するための流路や通路の作成に使用できます。これは、流体導管のような用途に役立ちます。
- 防音：音響用途では、二重壁は防音や騒音低減に役立ちます。壁間の空隙は音波を閉じ込めたり吸収したり、あるいは音を吸収する素材で充填することができます。防音壁や囲いに適しています
しかし、二重の境界を使用することには欠点もあります。全体的な材料消費量が増え、重量も増加するため、その増加分がペレット押出機の最大出力を超えると、パーツの強度に悪影響を及ぼす可能性があります。また、壁が追加されると、3Dプリントや設計が複雑になるため、設計が適切でないと、重なり合う層が接触しない、または重なり過ぎてプリントに欠陥が生じる可能性があります。
結論として、大判3Dプリントで二重壁を重ねる使用法については、用途の特定の要件に基づいて慎重に検討すべきです。強度や熱特性の向上などの利点がある一方で、材料の使用量や複雑性の増加などの欠点もあります。デザイナーやエンジニアは、これらのトレードオフを評価し、特定の用途において利点が欠点を上回るかどうかを判断する必要があります。