3Dプリンターの サポート材 とは？　積層痕とは？　種類と特徴をわかりやすく解説します！

大小問わず数々の3Dプリンター造形を手掛けてきた、ツジカワ東京デザインセンターが、3Dプリンターを使ってみたい！と思ったときに必ず知っておくべき「 サポート材 」と「積層痕(せきそうこん)」について解説します！

「 サポート材 」とは？

第一弾の記事で、『3Dプリンターは、下から順々に積み上げて形を作っていきます』という説明とともに、こんな図を載せました。

しかしこの図、厳密に言うと正しくないんです。
造形するときのイメージとして、正しくは、こう。

リンゴの周囲にあるグレーの線は「 サポート材 」を表しています。

「下から順々に積み上げて形を作る」という3Dプリンターの性質上、リンゴの葉っぱのような空中に浮いているパーツや角度が急激に変わる部分などは、下から支えてあげないと、上手く積層できずに崩れてしまいます。
樹脂を積み上げるための支えとなるのが、「サポート材」です。

サポート材 の種類と特徴

サポート材自体はどんな3Dプリンターでも必要なものですが、その性質は、大きく以下の2種類に分けられます。

モデルと サポート材 が「別素材」

まずは、「モデル造形用の樹脂」と「サポート材用の樹脂」が、別な素材でできている場合。
サポート材は後から除去する必要があるので、「モデル造形用の樹脂」よりも柔らかい・水に溶けやすいなど、除去しやすい性質を持っていることが多いです。

ツジカワが保有している、精密でフルカラー造形が可能な『J750』は、「モデル造形用の樹脂」よりも「サポート材用の樹脂」の方が柔らかい性質を持っています。

J750のサポート材は、爪で引っ掻いても取れるくらいに柔らかいので、樹脂製のスクレーパーや、小型のウォータージェットでサポート材を除去していきます。

モデルと サポート材 が「同じ素材」

次に、「モデル造形用の樹脂」と「サポート材用の樹脂」が、同じ素材でできている場合。
サポート材は後から除去する必要があるものの、同一材料で造形を行うのでので簡単には除去できません。造形後に工具などを使っての除去作業が必要となります。

ツジカワが保有している、『FDM方式3Dプリンター』や大型造形が可能な『Massivit』は、「モデル造形用の樹脂」も「サポート材用の樹脂」も同じ材料を使用します。
サポート材は本来必要のない支えの部材なので、造形の際、機械に付属する専用のソフトで、支えつつ・最低限の材料で・除去しやすい形状に設定していきます。

モデルの形状によっては、
「サポート材の造形時間や材料の消費量が多すぎる！」
「サポート材を除去する作業時間が膨大！」
なんてこともあるので、その場合には

などの工夫を行うことで、効率的に造形を行っていきます。

「積層痕(せきそうこん)」とは？

読んで字のごとく「積層の痕」です。
『3Dプリンターは、下から順々に積み上げて形を作る』という図解を、積層痕に特化して表すとこうなります。

このように樹脂を積み重ねる際に少し樹脂が盛り上がります。これが「積層痕」と呼ばれるものです。

1層の厚みによってどのくらい積層痕が目立つかは異なりますが、
「樹脂を積み上げて形を作る」という3Dプリンターの性質上、積層痕のない造形物を作ることはできません。

「積層痕」は3Dプリンターならではの現象のため、成形品を模したモックアップや、つるっとした表面が求められるキャラクターのオブジェなどを作るときにはまず「積層痕をどうやって消すか」がカギになってきます。

『積層痕をどうやって消すか』
その方法は、また次回に！