3Dプリンタら―のみなさんこんにちは。
今回は光造形プリンターの露光時間の設定について解説していきます。
3Dプリンターを始めたばかりの人はとりあえずプリセットの設定のまま使って居る方も多いと思います。
もちろんプリンターとレジンのメーカーが同じならそのままの設定でも特に問題なく出力できるようになっているかと思います
が、これが冬場でレジンの温度が低かったり、攪拌がしっかりできて居なかったりすると印刷ミスが発生して悩むことになるかと思います。
ここで初めて設定を触ることになるんですが…
これがまぁ大変で…
あれやこれやと試しているうちにドツボにハマります…
今回はその中でも露光時間について今までの僕の経験を記録しておきます。
露光時間は使用するプリンターやレジン液によって違うので基準値でうまくいかない場合に本記事を参考に調整していただければ幸いです。
露光時間とは
そもそも露光時間とはなんでしょうか？
露光時間とはレジン液にUV光を照射する時間です。
で、3Dプリンターで設定する露光時間はボトムとその他の部分の2つに分けて設定することができます。
ボトム層は露光時間を長くする必要があります。
色によって最適な露光時間は違う！
使用するレジンはもちろん、使用する色によって露光時間を変更する必要があります。
僕はELEGOOのプリンターにこちらの
ELEGOOの水洗いレジンを使って居ます。
自分の場合はグレーとブラックがメインなので、それぞれに合わせた設定にしています。
基本的に黒に近い色、濃い色の方が露光時間を長く設定する必要があります。
光が通りにくい分、長い時間UV光を当てる必要があるということです。
季節によって最適な露光時間は違う！
色ももちろんなんですが、印刷する季節によっても露光時間を変更する必要があります。
冬は3Dプリンターにとって最悪な季節です。
暖かい季節の方がレジン液が柔らかいので印刷の成功率が高く、冬になると成功率が下がります。
はがれてしまったりするのはもちろんのこと
気泡が噛んだりとまぁ厄介です。
基本的に夏は露光時間を短め、冬は長めにすると考えておきましょう。
というよりも夏を基準に冬は少し長めにするというイメージですね。
ここからは露光時間が短すぎる場合や長すぎる場合に起こる現象について紹介します。
露光時間が短いとどうなる？
露光時間が短い場合はどうなるでしょうか？
簡単に言うと露光時間が短すぎる場合は正常に印刷できません。
露光時間が短すぎる場合の症状は
- そもそも造形されない
- 剥離抵抗に負けて造形物がフィルムに残ってしまう
こんな感じで印刷ミスが発生します。
多いのはサポートから外れてしまって造形物がフィルムに残る場合ですね。
中心はうまくいっても外側に向かうにつれて失敗が多い場合はこの露光時間が短い可能性があります。
露光時間を長くするとどうなるの？
これまで長ったらしくいろいろと書いてきましたが、短いと失敗するんでしょ？じゃあ長くすりゃいいじゃん？
と思うじゃないですか？
ところがどっこい、ただ長くすりゃ良いってもんでもありません！
露光時間が長い＝積層跡が目立ちやすくなる＆造形物が太る（大きくなる）
と思ってもらうとイメージしやすいかと思います。
図で解説するとこんな感じ
露光時間が長い場合
露光時間がほどほどの場合
記事まるごとAIで作ってるページが多いこの時代に、画像ですら自作してお送りしておりますｗ
露光時間が長いってことは長くUV光が当たるので、しっかりと硬化する
なので角が立ってパキっとする=デメリットは積層跡が目立つ＆造形物が太る
精度や積層跡を気にしない場合は露光時間を長めにしておけば失敗する確率を下げられるのも事実です。
とは言え光造形で出力するのはスケールモデルの部品とかが多いと思うので、やっぱり積層跡は目立たない方が良いですよね。
そして一番問題になってくるのははめ合いをする場合です。
造形物が太るって事は隙間が小さくなるということです。
なので露光時間を長くすればするほど、隙間が狭くなって部品がハマらなくなったりしてしまいます。
棒とパイプを出力してみると分かり易いです。
同じモデルでも露光時間を長くするとハマらなくなります。
ボトム層の設定について
これまではサポートから上の部分の話をしてきましたが、ここからはサポートが生えるボトム層、ベースの部分について解説していきます。
ボトム層は露光時間の設定も大事なのですが、
それ以前にどれだけの厚みをボトム層として出力するか？も重要になってきます。
僕も最初はデフォルトの設定の通り毎回毎回分厚いボトム層を出力していたんですが、
ある日「これもっと薄くていいよな…？」
ということに気付きました。
ある程度大きなものを出力する場合は造形物が変形しないようにがっちりとしたボトムを形成する必要があるかと思いますが、
小さな物を複数出力する場合はベース部分にそんなに強度は必要ありません。
なのでボトム層を薄くすることでレジンの使用量を減らせるうえに印刷時間も短くできる、
さらには剥離するリスクも低下すると良いことだらけです。
そしてボトム層ももちろん露光時間の設定がキモになります。
基本の考え方は通常層と同じです。
色が黒ければ黒いほど長めにする
短すぎると端が反ってプラットフォームに定着しません。
ボトム層がちゃんと印刷できなければ、当然その先の層にも影響します。
ボトムの時点で浮いてしまったら造形物は台無しになってしまいます。
なのでしっかりとくっつける事が重要です。
かと言って長すぎると印刷後に取り外す際に大変になります。
なのでここもほどよい時間に設定する必要があるということですね。
成功率を上げるにはどうしたらいいの？
短くてもダメ、長くてもだめなら結局どうすればいいんだよ！
と思っている方もいるかと思います。
結論から言うと
失敗したくなければ基準値めいっぱいまで長くする！もっと言えば基準値＋1秒くらいにする！
です。
ただし長すぎる場合で解説した通り、露光時間が長過ぎると造形物が太ります。
そして積層跡が目立ちます。
なので精度や見た目の仕上がりが重要な場合はやはり設定を煮詰めてなるべく露光時間を短くするのが重要です。
なので印刷する物の使用用途によってセッティングをギリギリまで詰めるか、少し余裕を持たせて失敗する確率を下げるか決めると良いです。
まとめ
光造形3Dプリンターの露光時間についてまとめてみました。
3Dプリンターのセッティングは使用するプリンターやUVレジンによって違うのはもちろん、レジン液の色、造形物の形状、さらには気温（室温）によっても変更する必要があるためなかなか厄介です。
もちろん失敗しにくい無難なセッティングもできるんですが、それだと造形物の仕上がりが狙い通りでない場合も出てくるので…
失敗が続いたときなどの参考にしていただければ幸いです。
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