LCD 3D プリントと FDM 3D プリントの比較

3D プリント市場が成長し、一般の人々にとってよりアクセスしやすくなったため、最近ではさまざまな 3D プリント技術から選択できるようになりました。SLA 、DLP、LCD 3D プリントを含む樹脂 3D プリントのほか、 FDM 3D プリントや SLS 3D プリントがあります。

FDM 3D プリントは樹脂 3D プリントよりもはるかに一般的であると考えられていますが、樹脂 3D プリント、特に LCD 3D プリントは、手頃な価格で高品質の 3D プリント モデルを作成できるため、急速に追いついています。

今日は、LCD 3D プリントと FDM 3D プリントの違いを見てみましょう。

LCD 3D プリントと FDM 3D プリントの概要

これら 2 つの 3D プリント スタイルの主な違いは、3D プリント モデルを作成するために使用される材料と印刷プロセスです。

LCD 3D プリンターは、LCD 画面を介して LED ライトに照射されると、瞬時にプラスチックに硬化する液体樹脂を使用します。Phrozen LCD 3D プリンターは、 LED チップの配列が LCD 画面を介して光を投影し、その光が印刷領域全体に均一に分散される ParaLED 技術を使用していました。

Phrozen は 2021 年に Sonic Mini 8K で画期的な進歩を遂げて以来、LCD プリンターにモノクロ LCD (MonoLCD とも呼ばれます) を採用し、より高い精度とより長い寿命を実現しています。

対照的に、FDM 3D 印刷 (熱溶解積層法とも呼ばれる) では、印刷時に液体樹脂の代わりにプラスチック フィラメントを使用します。プラスチック フィラメントは 3D プリンターに堆積され、液体に溶けてノズルから印刷領域に 3D モデルを層ごとに印刷します。FDM 3D プリンターでは、層が堆積されるときに反りが生じる場合があります。新しく堆積された層は冷却後に収縮するため、3D モデルの寸法が影響を受け、3D 印刷モデルの形状が変化する可能性があります。

2024 年初頭、Kickstarter キャンペーンとして、FDM 3D プリンティングへの初参入を果たしました。新しいFDM 3D プリンターであるPhrozen Arco は、印刷体積が 30 x 30 x 30 cm の大型 FDM プリンターで、Chroma Kit と呼ばれるマルチマテリアル システムによるマルチカラー印刷をサポートします。

材料

LCD 3D 印刷と FDM 3D 印刷はどちらも、3D 印刷モデルを作成するために異なる材料を使用する必要があります。LCD 3D プリンターは樹脂を使用し、FDM 3D プリンターは 3D モデルを印刷するためにプラスチック フィラメント ロールを使用します。

液体樹脂はさまざまな種類の化学物質で構成されており、LCD 3D プリンターで印刷された樹脂 3D モデルの強度や脆さ、柔軟性、耐久性に影響を与えます。

市場には、さまざまなタイプのプラスチック フィラメント ロールがあります。その中には、PLA や PETG フィラメントなどがあります。たとえば、PLA はトウモロコシ、サトウキビ、テンサイのパルプなどの発酵植物デンプンから作られたプラスチック材料を指し、PETG フィラメントはテレフタル酸 (TPA)、エチレングリコール (EG)、シクロヘキサンジメタノール (CHDM) などの化学物質から作られた油ベースの材料です。フィラメントにはさまざまな直径があるため、購入する前に、FDM 3D プリンターのノズルの直径と一致していることを確認してください。

フィラメントには通常、さまざまな色がありますが、樹脂には通常、 Aqua-Gray 8KやPhrozen Rock-Black 樹脂などの中間色があります。ただし、 Aqua-BlueやAqua-Green 樹脂などのカラフルな樹脂もあることに注意してください。

フィラメントと樹脂はさまざまな目的に使用できます。趣味に適したものもあれば、工業用途などの用途に適したものもあります。

LCD 3D プリンターでは、液体樹脂、LCD スクリーン、FEP フィルム、LED ライト、ビルディング プレートなどの材料も使用する必要があり、これらは定期的に交換する必要がある場合があります。

FDM 3D プリンターでは、フィラメント、ノズル、3D プリントベッド表面などの材料を使用する必要があり、これらも定期的に交換する必要があります。

デジタルファイル

LCD 3DプリンターとFDMプリンターはどちらも、STLファイルまたはOBJファイルの形式のデジタル3Dファイルを使用する必要があります。STLファイルは、 thingiverseなどのWebサイトで簡単に見つけることができます。 CGTrader 、および myminifactory.com 。これには、デジタル ファイルの無料版と有料版の両方が含まれます。

一方、OBJ ファイルは、色とモデルのテクスチャに関連する情報を MTL ファイルと呼ばれる別のファイルに保存するため、多色印刷に適しています。これにより、多色のテクスチャ付き 3D モデルをソフトウェアでレンダリングできます。

OBJ ファイルは、 TurboSquid 、 Free3D 、 CGTraderなどの Web サイトで見つかります。

創造力に恵まれた人であれば、 TinkercadやBlenderなどの 3D モデリング ソフトウェアを使用して独自のデジタル ファイルを設計することもできます。

スライサーソフトウェア

3D ファイルを選択したら、スライサー ソフトウェアを使用してファイルをスライスし、3D プリンターがファイルを読み取れるようにする必要があります。プロセスは次のように機能します。3D ファイルがスライスされると、ファイル自体がレイヤーに変換され、G コードが生成され、3D プリンターが簡単にデコードできるようになります。

ファイルの印刷にかかる時間は、3D モデルの高さによって異なります。3D プリントの高さが高ければ高いほど、ファイルの印刷にかかる時間も長くなります。

Phrozen の LCD 3D プリンターには、 CHITUBOXまたは Formware Slicer ソフトウェアが推奨されます。スライシング ソフトウェアを使用すると、 印刷プロファイル、 樹脂設定、さらには 3D プリントのサイズを調整できます。印刷プロファイルは、樹脂 3D プリンターに最適な印刷設定を設定するために使用されます。詳細については、 ここをクリックしてください。

どちらの 3D プリント ソフトウェアもすべての Phrozen デバイスで使用できますが、Formware Slicer ソフトウェアは Sonic シリーズ ( Sonic 4K 2022およびSonic XL 4K 2022 ) の一部のデバイスでのみ無料で利用できることに注意してください。

FDM 3D プリンターでは、 PrusaSlicer 、 Ultimaker Cura 、 Simplify3Dなどのスライサー ソフトウェアを使用できます。これらのソフトウェアには、温度と冷却設定、レイヤー コントロール、さらには押し出し機を調整できる設定が含まれています。これは、3D プリンターが各レイヤーをいつどのように堆積するかを認識できるようにガイドする方法として使用されます。

樹脂サポート VS FDM サポート

デジタル ファイルをスライスする前に、スライサー ソフトウェアを使用して 3D モデルにサポートを設定できます。

LCD 3D プリンターで樹脂を印刷する場合、通常は木のようなサポートが使用されます。これらは、3D モデルの張り出しの特定の部分にのみ接触します。樹脂サポートは、サポートの厚さや薄さ、さらには接触形状や直径をスライサー ソフトウェアを使用して簡単に調整できるため、FDM サポートよりもはるかに汎用性があります。これにより、3D プリントが構築プレートに固定され、樹脂バットに簡単に落ちないようにすることができます。これらは通常、印刷プロセスが完了した後に簡単に取り外すことができます。樹脂 3D 印刷でサポートを設定することの重要性の詳細については、 ここをクリックしてください。

FDM 3D 印刷では、通常、調整が難しいアコーディオン サポートが使用されます。これらは、3D モデルのオーバーハングに直接接触する線形サポートです。3D モデルの形状によって、サポートが必要かどうかが決まります。3D モデルのオーバーハングが 45 度を超える場合は、モデルにサポートを追加する必要があります。3D モデルのオーバーハングが 45 度未満の場合は、サポートがまったく必要ない場合もあります。

セットアップ

サポートについて学んだら、次のステップである 3D プリンターのセットアップに進みます。

LCD 3D プリンターの場合、樹脂 3D モデルが確実に正常に印刷されるように、セットアップ プロセスの一環として次の手順に従うことをお勧めします。これには、 LCD テストを実行してLCD 3D プリンターの LCD 画面が正常に機能しているかどうかを確認することと、 A4 用紙を使用してZ 軸を調整して、構築プレートが適切に水平になっていることを確認することが含まれます。

FDM 3D プリンターの場合、3D モデルを適切に印刷するには、ビルディング プレートも水平にする必要があります。一部の FDM 3D プリンターではベッドの水平調整が自動で行われますが、他のプリンターでは、紙を置いてプリンターのネジを調整することで手動で水平調整を行う必要があります。次に、フィラメントを 3D プリンターにロードする必要があります。最後に、印刷プロセスがスムーズに進むように、FDM 3D プリンターを予熱する必要があります。

後処理

3D モデルが正常に印刷されたら、 後処理を行います。

LCD 3D プリンターでは、3D モデルが割れないようにし、長持ちさせるために、3D プリントを徹底的に後処理する必要があります。また、3D モデルがより滑らかな仕上がりになります。では、このプロセスはどのように機能するのでしょうか。表面が反射しなくなるまで 3D プリントを徹底的に洗浄するために、消毒用アルコールを用意する必要があります。エアガンを使用して 3D モデルを乾燥させるか、1 時間ほどそのまま置いておきます。

その後、硬化ランプまたは自然光を使用して 3D プリントを硬化できます。最良の結果を得るには、 Phrozen 硬化ランプのいずれかを使用することをお勧めします。

3D プリントの後処理の詳細については、 ここをクリックしてください。

FDM 3D プリンターの場合、3D モデルを研磨して仕上げを良くすることもできますが、通常、後処理プロセスが完了した後でも 3D モデル上の層線ははっきりと見えます。

レジン 3D プリントで印刷すると、最終結果はより滑らかで詳細になり、3D モデル上に存在する層線のほとんどが効果的に除去されます。

アプリケーション

3D モデル (右端) 提供: Tiger Skull RPG

Phrozen LCD 3D プリンターは、 ジュエリー 3D 印刷、 歯科 3D 印刷、産業用途、その他の3D 印刷プロジェクトなど、幅広い用途に使用できます。LCD 3D プリンターは、非常に高い精度と解像度で詳細な 3D モデルを印刷できます。その他の樹脂 3D 印刷アプリケーションの詳細については、 ここをクリックしてください。

比較すると、FDM 3D プリンターは、歯科用 3D 印刷やジュエリー 3D 印刷などの専門的な用途に必要な詳細な 3D モデルを作成できないため、プロトタイプ作成や部品の製造など、用途の範囲がより限定されます。

費用

Phrozen 樹脂は29.99 ～ 99.99 ドルで販売されており、PLA フィラメントは通常 25 ～ 75 ドル程度です。

Phrozen LCD 3D プリンターは、 199 ～ 2,300 ドルという非常にお手頃な価格で提供されています。LCD パネルを使用することで、プリンターのコストが削減されます。LCD 3D プリンターは小型化できるため、ほとんどの LCD 3D プリンターはデスクトップ サイズで、保管が簡単です。

FDM 3D プリンターの価格は一般的に 499 ～ 5,999 ドル以上で、サイズも大きいため、作業スペースや自宅でより多くのスペースを占有することになります。

結論