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FFF方式3Dプリンターで透明パーツを造形する方法

3Dプリンター関連のコミュニティサイト「FENNECLABS」のTomer Gluck氏が、FFF(熱溶融積層)方式3Dプリンターで透明パーツを造形するチュートリアルを公開している。

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一般的な3Dプリントの設定では素材を節約し、造形時間を短縮するため、内部が格子状になるよう充填密度(インフィル)を低めに設定することが多い。

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ただ、こうした設定ではプリンティング工程において造形物の内部に空洞が生じ、素材に無色のABS樹脂を使ったとしても、半透明になってしまう。その主な原因は内部の空洞による光の拡散のためだ。

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そこでGluck氏は、透明な造形物を作るためのチュートリアルとして、充填密度を高め、意図的にオーバーエクストルージョンさせることを提案している。同氏によるスライサーソフト「CURA」の基本設定は以下の通りだ:

  • 積層ピッチ:50µm
  • 充填密度:100%
  • 充填オーバーラップ率:6%
  • フロー:108%
  • プリントスピード:毎秒24mm
  • プリントクーリング:OFF
  • ノズル温度:255度(フィラメントの最高推奨温度)
  • ビルドプレート温度:100度
  • ノズル径:0.4mm
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同氏によると、この設定の狙いはレイヤー間にギャップが生じないようにすることで、そのため可能な限り積層ピッチを薄く、ノズル温度を高く、プリントスピードを遅くし、さらにフローを100%以上に設定している。また、プリントの前にホットエンドがクリーンであることを確認し、ビルドプレートを傷付けぬよう注意しながら、レイヤーとビルドプレートのギャップが極力なくなるよう、ビルドプレートとホットエンドの距離を近づける必要がある。

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後工程で、オーバーエクストルージョンのため荒くなった表面を滑らかにする。アセトンを使用すると曇ってしまうため、紙やすりで(600~4000グリット)削ったところ、カメラのレンズに使えるほど高くないが、集光レンズとしては十分使える程度の透明度は確保できたとのことだ。

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