3Dプリントの後処理技術の包括的な紹介

3D後加工の重要性

3Dプリントにおいて後処理は非常に重要です。なぜなら、後処理は、プリントされたオブジェクトの全体的な品質と使いやすさを向上させる数多くの利点を提供するからです。

例えば、3Dプリントされたオブジェクトの視覚的な魅力は、後処理技術によって大幅に向上します。仕上げ、レイヤーラインの除去、表面の平滑化を使用することで、後処理は凹凸のある質感のあるプリントを、洗練された滑らかな仕上がりにすることができます。これは、洗練されたビジネスライクな外観が好まれる、プレゼンテーションやディスプレイ用のアイテムには特に重要です。

さらに、後処理技術は、3Dプリントされた物体の表面の滑らかさと洗練性を向上させます。サンディング、研磨、蒸着を行うことで、凹凸や目に見える表面の凹凸などの欠点を取り除き、滑らかな表面を作ることができます。これは、複雑なディテールを持つアイテムや、ぴったりとフィットしなければならないアイテム、肌に触れるアイテムにとって特に重要です。このような場合、滑らかな表面は不可欠です。

3Dプリントの後処理技術

· サポート構造の除去

多くの3Dプリンターは、オーバーハングを避け、印刷の成功を保証するためにサポート構造を使用しています。プリント後、これらのサポート構造を除去する必要があります。水溶性の支持体は溶媒で溶かすことができ、ペンチやピンセットなどの手作業で除去することもできます。

一般的に、構造体を支える低密度の材料のほとんどは、手作業で3Dプリントから簡単に分離することができます。しかし、この手法では3Dプリントしたパーツの破損や損傷のリスクが高まります。そこで、より正確にサポートを除去するために、ナイフ、ニードルノーズプライヤー、またはフラットナイフを使用して、3Dプリントされた余計なサポートを慎重に切断して取り除くことができます。刃を注意深く熱することで、印刷面からサポートをシームレスに取り除くことができます。

支持体の大部分を取り除いたら、濡らしたサンドペーパーで粗い部分を滑らかにします。こうすることで、付着した構造の表面が滑らかになり、印刷された部品が磨かれます。また、アセトンや除光液などの溶剤を使って、支持体を取り外すことで生じた傷を取り除くこともできます。

·サンディングとスムージング

印刷物の表面をサンディングすることで、レイヤーのスジやキズを取り除き、より滑らかな表面に仕上げることができます。粗いものから細かいものまで、さまざまな砥粒のサンドペーパーを使用できます。さらに、サンディングは手動で行うことも、電動工具を使って行うことも、サンディングドラムを使って行うこともできます。

PLAプリントを滑らかにするための最も一般的な後処理技術は、サンディングです。なぜなら、この方法は非常に実用的で安価であり、健康上のリスクもないからだ。しかし、この方法にはデメリットもある。例えば、プリントを滑らかにする最も時間のかかる方法の1つでもあり、サンディングでは、細かい特徴や深い隙間のある3Dプリントオブジェクトをうまくサンディングすることができません。

·下塗りと塗装

塗装する前に、3Dプリントしたものを下塗りすると、塗料の密着性と表面品質を高めることができます。フィラー・プライマーなど、3Dプリント部品専用に作られたプライマーを使用できます。プライマーを塗った後は、刷毛塗り、スプレー塗装、エアブラシなど、さまざまな方法で塗装することができる。

注意しなければならないのは、3Dプリントしたものをスプレー塗装する前にアンダーコートを塗ることで、リアルなダークトーン（陰影）を作り出し、フィギュアやモデルの美しさを引き立てることができます。最初のアンダーコートには、ほとんどの場合、黒の塗料が最適です。  

· ベーパースムージング

3Dプリントしたパーツに光沢と滑らかな表面仕上げを施すために使われるテクニックのひとつに、蒸気スムージングがあります。アセトン蒸気をプリントした物体に当て、外側の層を溶かして滑らかにします。

よくABS（アクリロニトリル・ブタジエン・スチレン）印刷がこの技術で行われる。注意しなければならないのは、アセトン蒸気で平滑化すると、若干の収縮が生じ、印刷物のサイズに影響を与える可能性があることだ。そのため、完成品にこの方法を使用する前に、小さくて重要でない部品や犠牲プリントでテストすることをお勧めします。要約すると、アセトンベーパー・スムージング技術により、ABS 3Dプリントに光沢のある滑らかな仕上げを施すことができ、目に見えるレイヤーラインを効果的に減少または除去し、オブジェクト全体の外観を向上させることができます。

·ポリッシング

樹脂3D材料でプリントされたオブジェクトは、後処理期間中に研磨方法を使用する傾向があります。通常、研磨は、ポリッシュ、サンドペーパー、または研磨アタッチメントを取り付けた回転工具のような研磨剤を使用して行われます。この技法は、レイヤーラインを取り除き、印刷物に光沢を与えるのに役立ちます。具体的には、サンディングの後、ポリッシュを塗布して表面仕上げをさらに向上させます。ポリッシュは、傷を取り除き、より高い光沢を得るために特別に調合された研磨材です。柔らかい布かポリッシング・パッドに少量のポリッシュをつけ、円を描くようにプリントの表面に優しくこすりつけます。好みの滑らかさと光沢が得られるまで続けます。

· 充填と接着

印刷物に隙間や欠陥がある場合は、エポキシパテやフィラーなどの材料で埋めることができます。これにより、パーツの外観と構造的な健全性が強化されます。また、溶剤や接着剤を使用した接着技術により、複数の印刷パーツを接合することも可能です。

· 染色と着色

素材や希望する仕上がりに応じて、プリント対象物に染色や着色を施すことも可能です。フィラメントベースのプリントには、プレミックスカラーフィラメントや布染めなど、いくつかの手法があります。顔料や特殊な樹脂染料は、樹脂プリントを着色するために使用することができます。フィラメントベースの印刷で染色を使用することにより、適用する2つの主要な方法があります。ひとつは直接染色で、もうひとつは浸染です。液浸染色の染浴を準備するには、顔料や染料をお湯の容器に溶かします。使用する染料や物質によって、温度や浸漬時間に違いがあります。均一な色分布を保証するため、プリント対象物を染料浴に沈め、軽く振り回します。希望の色に染まったら、色の濃さに注意しながら染浴から取り出します。さっと洗って残った染料を落としたら、乾燥させる。

·コーティングと仕上げ

最後に、印刷物の機能性、外観、寿命を向上させる保護仕上げやコーティングを施すことができます。美しさと保護の層を追加するには、ニスを使用します。さらに、特定の用途のために、耐熱性コーティングや耐紫外線コーティングなどの特殊コーティングも可能です。

材料特性を考慮する

熱可塑性プラスチック、金属、セラミック、複合材料は、異なる性質を持つさまざまな3Dプリント材料の一例です。熱可塑性プラスチック、金属、セラミック、複合材は、異なる品質を持つさまざまな3Dプリンティング材料の一例です。作業する特定の材料によって、どの後処理方法が適切かが決まるので、それを念頭に置いてください。また、半透明または透明な材料を扱う場合は、光学特性を改善または維持する後処理方法を考慮してください。透明度や透明度は、研磨やクリアコーティングのような方法で向上させることができますが、粗面化や特定の化学処理によって悪影響を受ける可能性があります。

結論

結論として、後処理技術は3Dプリント造形物の品質と外観を向上させる上で重要な役割を果たします。サンディング、研磨、塗装、表面仕上げなど、さまざまな方法を採用することで、プリント部品の全体的な美観と機能性を大幅に向上させることができる。

後処理技術を効果的に活用することで、3Dプリントは、より高品質で、視覚的に魅力的で、機能的に強化された物体を実現することができる。技術が進化し続けるにつれて、より高度な後処理方法が新たに登場し、3Dプリントの機能と用途がさらに拡大することが期待されます。結論

結論として、後処理技術は3Dプリント造形物の品質と外観を向上させる上で重要な役割を果たします。サンディング、研磨、塗装、表面仕上げなど、さまざまな方法を採用することで、プリント部品の全体的な美観と機能性を大幅に向上させることができる。

後処理技術を効果的に活用することで、3Dプリントは、より高品質で、視覚的に魅力的で、機能的に強化された物体を実現することができる。技術が進化し続けるにつれて、より高度な後処理方法が新たに登場し、3Dプリントの機能と用途がさらに拡大することが期待されます。