Objet木目のダッシュボード

仕上げアプリケーション

3Dプリントされたパーツをつなげ、シーリングして美しくする

射出成形製品とほぼ見分けがつかないプロトタイプ、高度なツール用途、および外観と雰囲気の感じが良い耐久性のあるカスタムデバイスには、シンプルなポストプロセスを3Dプリントされたパーツに適用します。

3D プリントモデルと部品の塗装

概要

強靱な生産グレードの熱可塑性プラスチック部品については、FDM(熱溶融積層)技術を使用して制作します。FDM 部品は、魅力的な機能のプロトタイプと完成品の部品のためにサンディングして塗装できます。

ビルドチャンバから取り出したとたんになめらかさと美しさを感じる、PolyJet テクノロジーで 3D プリントしたモデルは、研磨の必要のない塗装を受け入れ、完成品の正確な外観と感触をもったプロトタイプをお届けします。

FDM 部品の塗装

FDM(熱溶融積層)部品は、プロトタイピング、研究、非可視型生産アプリケーションで理想的と考えられることが多いですが、通常、FDM 部品は、撮影または表示する、あるいは可視型生産部品となるモデルで必要なレベルにまで仕上げることはできないと考えられています。FDM 技術は、CAD ファイルのデータを使って、層毎にプラスチック部品を制作するアディティブ・マニュファクチャリングです。FDM 部品は、実質的にあらゆるアプリケーションの装飾の要件を満たすように仕上げて塗装することができます。つまり、広範囲の新たなアプリケーションで、FDM 活用により、コスト削減、設計の自由度、リードタイムを短縮が可能になりました。

アプリケーション概要

FDM 部品の仕上げには、忍耐、経験、知識が必要です。仕上げの手順を最小限に抑えるために、可能な限り良好な表面仕上げとなるよう部品を制作します。内部の空洞を仕上げるのは困難であることに留意することが重要であり、部品を設計する際にこれを考慮しなければなりません。しかし、内部の表面は、見えないため、仕上げや塗装が必要ないことが多いです。CAD モデルを STL ファイルに変換する際には高解像度で行います。解像度の低い STL ファイルでは、小面があるため、除去する仕上がり部分が多くなります。

固体またはスパースフィルスタイルのいずれかを使用してモデルを制作します。部品を垂直に向け、可視ステップを最小限にします。これにはサンディングと除去する充填物がさらに必要となるためです。仕上げを考えながら材料を選択します。ABS–M30と従来の ABS 材料は、通常、仕上げるのが最も簡単な材料です。その他の材料も塗装できますが、仕上げ作業がすこし多くなります。

部品に多くの機能や複雑な曲面がある場合、より細かい分解能チップサイズの使用を検討してください。細かいスライスには、より高い機能の詳細部分があり気孔が少なくなるため、得られる部品の仕上げは容易になります。Stratasys Insight ビルドファイル作成ソフトウェアの最新バージョンを使用って部品を処理し、「外観の表面」スタイルを「強」に設定します。

手作業で、または WaterWorks 可溶性サポート除去システム​​を使ってサポートを除去します。WaterWorks を使用する場合、部品をすすいで、WaterWorks 溶液を除去してください。送風機の下で部品を乾燥させます。

最終仕上げのスムージングステーションまたはブラシオン溶剤(オプション)を使用して外面に最初の化学的平滑化を行います。

プライマーのライトコート(オプション)をスプレーして、フィラーの必要な領域を可視化します。乾燥後、必要に応じてモデルにボディフィラーを塗布し、フィラーが固化するのを待ちます。フィラーにサンディングを行い、ワックスやグリースリムーバーで部品を清掃します。プライマーの最初の被覆を塗布します。

モデルの欠陥をチェックして、ボディフィラーとサンドペーパーで欠陥を修正します。

モデルをウェットサンディングし、ワックスとグリースリムーバーで清掃します。必要に応じてプライマーの2回目の被覆を行いし、モデルの表面仕上げがアプリケーションの要件を満たすまで処理を繰り返します。その後、塗料を保護するために、塗料とクリアコート、マットまたは光沢の被覆を1、2回行います。

活用事例

製品開発ソリューション(PDS)は、医療、航空宇宙、消費者を含む幅広い産業用の CNC で機械加工した鋳物ウレタン部品に特化したフルサービスのプロトタイプと生産サービスの事務局です。PDS は、迅速なプロトタイプの製造者ではなく、むしろ、その顧客が作製したラピッドプロトタイプの仕上げと塗装のサービスを提供します。MR Instruments社 は、MRI 機器用 RF コイルを開発する企業であり、PDS のサービスなどの塗装した FDM を提供します。

MRI(磁気共鳴イメージング)マシン用コイルを構築する従来の方法には、CNC 機械加工、RTV(室温加硫)シリコーンゴム成形があります。これらの方法は、高額で、リードタイムが長くなることがあります。MRI 装置を生産する多くの企業が生産コイル用に FDM 部品を使用し始めています。

“今まで、FDM 部品の利用は主に研究用機械に限られています。多くの製造者は、FDM 部品を臨床用途で使用する機械に必要なレベルまで仕上げることができないと考えているためです”と、PDS 販売マネージャー Dave Reasor 氏は述べています。“成形、機械加工した部品の仕上げにおける経験を適用し、病院や診療所で使用すれる MRI マシンの装飾要件を満たすために、FDM 部品を仕上げる方法を開発しています。”

Reasor 氏は、MR 装置に関する最近のプロジェクトを挙げています。以前、マーケティングや生産に、高い装飾価値のある複雑なコイル部品を作るのに約 850 ドル費やしました。リードタイムは、約 7 日でした。現在PDS によって仕上げて塗装されたサービス事務局から FDM 部品を購入することにしています。総費用は 320 ドルで、納期は 5 日に短縮されます。

PolyJet モデルの塗装

可能な限り正確で完璧な完成品に匹敵する高品質な製品が必要な場合、PolyJet テクノロジーに勝るものはありません。精緻な Objet 3D プリントモデルは、裸眼では検出できないような薄い層から造形され、完成品から容易に得られるような滑らかで、完璧な表面が実現できます。

PolyJet モデルは、準備や研磨の必要なく、プリントするか、プリントしてすぐに装飾ができます。既製のアクリル系ペイントとラッカー、さらに若干のスキルがあれば、コンセプトモデル用の完成品の制作を実現できます。完成品に匹敵する正確さで説得力のある重要な決定をしてください。

詳細な塗装

Objet 3D Printing Systems のユーザーにに対する、特別な塗装テクニックを適用して、FullCure モデルの詳細、色、創造性を高める方法に関するのガイドです。

プリントされた FullCure モデルの細かい機能を備えたリアルな特性を作成するには、基本的な芸術的スキルと材料が必要です。様々な塗装や染色技術の組み合わせを用いて、異なる材料特性のイルージョンを作成することができます。これらの技術は、どの FullCure モデルまたはアセンブリにも適用できます。

、Microsoft の Halo 3 マーケティングキャンペーンでLegacy Effects が造形したモデルの適用例を紹介しています。FullCure モデル材料でプリントしてカスタムペイントし、戦いの傷を受けた跡鎧の外観だけでなく、古くなった革、肉や毛皮を強調するモデルを写真で紹介します。

リアルな特性を実現するための後処理技術

1.クリーニング

効果的かつ耐久性のある塗装モデルの基礎には、徹底した後処理仕上げ技術が必要です。(注:このモデルの特性とプリント品質にはサンディングは不要です。)

  • まず、WaterJet ステーションを使ってモデルからすべてのサポート材料を除去します
  • モデルを 2% の NaOH 水希釈溶液中に約 30 分間浸します
  • WaterJet ステーションで再度モデルをすすぎ、すべての残留物を除去します
  • モデルを完全に乾燥させます
  • 糸くずの出ない布とイソプロピルアルコール(>90%)を使ってすべての面をきれいにします

2.下塗り

モデルを下塗りして、顔料の付着を助け、表面テクスチャを均等にすることをお勧めします。ここで示したケースでは、マットスプレー自動プライマーを、ニュートラルベースの背景色として使用しました。

  • モデルのすべての面にプライマーの均等被覆をスプレーします
  • プライマーを完全に乾燥させます

使用材料:自動車用スプレープライマー

3.カラーブロッキング

カラーブロッキングは、後の階層化の基礎大きな領域で異なる色の塗料を塗布することで、塗装を簡素化する技術です。ブラシで固体着色領域を塗装します。使用材料:

  • アクリル系ペイント
  • アクリルおよび水彩ブラシ

4.階層化の色

異なるトーンや色のセクションを塗装することで、深さと奥行きを造形できます。この例では、銀色の手首アーマーが最初に描かれた青で、その後、銀の被覆に、青のパッチが透けて見えるように軽くブラシをかけました。焦げたアンバーの3つ目の層は、その後、銀の上で粗く乾燥ブラシをかけ、その領域を汚れて磨耗した外観にしました。層で異なる色で塗装し、好みの効果出します。使用材料:

  • アクリル系ペイント
  • アクリルおよび水彩ブラシ

5.ハイライト

モデルの外観は、色のコントラストと鮮明度を追加することで、よりシャープにすることができます。この技術では、影の部分を黒くするだけでなく、反射面の強調が必要になります。

  • 軽く、明るい色で上面を塗装し、暗い影のトーンでエッジを定めます
  • 高いエリアの顔料やギルトクリームをこすって反射を造り出します
  • 適切なサイズのブラシで細部を塗装するようにしてください
使用材料:
  • アクリル系ペイント/エナメルモデルペイント
  • ギルトクリーム
  • アクリルおよび水彩ブラシ

6.暗さと錆

磨耗し風化した外観は、いくつかの非従来技術によって実現できます。この例では、モデルを、さまざまなツールを使用して細部を破壊しないようにこすり、ひっかき、くりぬきました。風化した効果を制作することは、ペイントを軽く飛散させるか、斑点を飛ばすことでも実現できます。

  • ランダムな損傷や暗さの制作は、様々なツールを使ってモデルをひっかくことで表現します
  • 乾燥したブラシを使ってモデル上で顔料のしみを付けて汚れた領域を制作します
  • 顔料を歯ブラシにディッピングさせ、毛の上で親指を引くことで、モデル上にペンキをスプレーして飛び散った斑点を追加します

使用材料:

  • アクリル系ペイント
  • 包丁、フォーク、スクリュードライバー
  • 歯ブラシ

7.フィニッシュ加工

塗装したモデルをシールで塗装面を保護し、必要な光沢を出すことをお勧めします。この例では、アームにクリアなマット仕上げをスプレーしました。厚い光沢仕上げは、鎧の爪と流血の領域でブラシを使って塗装しました。

  • クリアな被覆仕上げでモデルにスプレーします
  • 濡れた外観の細部には光沢仕上げを塗装します

使用材料:

  • クリア被覆スプレイワニスまたはラッカー
  • ワニスに漬けたブラシ(液体床磨きやマニキュア)

8.材料リスト

塗料

  • 錆発煙硫酸自動プライマー
  • ゴールデンマットアクリル
  • Liquitex Glossiesアクリルエナメル
  • Citadel Foundation、Reaper Pro 塗料 (アクリル系モデルペイント)
  • モデルマスターエナメルペイント
  • Rub ‘n Buff Wax Metallic Finish (金属の強調)

仕上げ

  • Krylon Acrylic Crystal Clear Spray Finish
  • Pledge Liquid Floor Polish (光沢、濡れ効果)

ツール

  • アクリルブラシ(広い、粗いテクスチャ)
  • 水彩ブラシ(細かいディテール、軽洗浄)
  • 歯ブラシ(フライ斑点、暗さ詳細)
  • バターナイフ、フォーク、スクリュードライバー(傷、ガウジング)