透明なプラスチックを3Dプリントできますか？

携帯電話のケースからキッチン家電に至るまで、多くの消費財では、機能性と外観の両方を高めるために透明性が活用されています。しかし、従来プロトタイピングに使用されてきた発泡材、粘土、布地といった素材とは異なり、完全に透明な素材は加工が難しい場合があります。

3Dプリントがデザイン上の課題を解決する手段として注目されるようになった今、不透明なプラスチックやフォトポリマーと同じように、透明な素材も3Dプリントできるのかと疑問に思う方もいるかもしれません。

その答えは？はい、可能です！

マルチマテリアル3Dプリント技術により、半透明や透明のカスタムパーツの作成がこれまで以上に容易になりました。透明素材の詳細、その3Dプリントの仕組み、そして応用例について、ぜひ読み進めてください。

透明、半透明、不透明な素材の違いは何ですか？

不透明な素材は 光の通過を完全に遮るため、その向こう側を見ることはできません。着色されたプラスチック、木材、金属など、ほとんどの素材は不透明です。

半透明または半透光性の素材は 、ある程度の光を通しますが、通常はその向こう側の形をはっきりと見ることはできません。一般的な半透明素材の例としては、パラフィン紙、薄手の布、すりガラスなどが挙げられます。

透明な素材は 、十分な光を通すため、素材の向こう側にある物体がはっきりと見えます。透明なガラス、水、セロファンなどは、一般的な透明素材の例です。

デザイナーは、製品開発において、これらすべての種類の素材、およびその間のあらゆる不透明度を活用しています。用途によっては半透明の素材が必要になる場合もあれば、完全に透明な部品が必要になる場合もあります。

透明な素材を3Dプリントするにはどうすればよいですか？

ほとんどの3Dプリント手法と同様に、用途によって異なります。ラフなプロトタイプや治具の場合、FDM技術と透明フィラメントを使用する方法があります。入念な研磨やコーティングを施すことで、ある程度の半透明感を実現できます。

しかし、高精細なモデルや最終用途の部品の場合、滑らかな仕上げと真の透明性が求められることがあります。 Stratasys VeroClear™やVeroUltraClear™のようなフォトポリマー材料は、滑らかな仕上げと高い光透過率を実現し、優れた透明性を発揮するように設計されています。

アクリルは3Dプリントできますか？

PMMA（アクリルとも呼ばれる）は、ガラスに代わる耐久性の高い素材としてよく使用される透明な熱可塑性樹脂です。 3Dプリントにおいては、VeroClearおよびVeroUltraClearがアクリルの物理的特性を再現しており、数千種類に及ぶ不透明なカラーオプションと組み合わせることで、幅広い色の透明度を実現できます。

VeroClearはアクリルと同様の機械的特性を持ち、優れた強度、剛性、耐衝撃性を備えています。VeroUltraClearは、透明度がさらに向上し、黄変指数が低いため、真に透明なパーツの製作に適しています。

透明素材の実用的な用途にはどのようなものがありますか？

消費財。

消費財において、3Dプリントされた透明素材の用途は無限大です。

化粧品パッケージ、キッチン用品、食品・飲料容器のプロトタイプに透明性を取り入れましょう。着色された透明部品はモデルのリアリティを高め、デザイナーが自分のアイデアが現実のものとなる様子を確認するのに役立ちます。

医療機器。 

眼鏡用のガラスや透明なポリマーをシミュレートする必要があるモデルには、VeroClear および VeroUltraClear が最適です。眼科の研究開発を専門とするイタリアの企業、Nidek Technologies は、VeroClear を使用して、特別な新しい光学機器のプロトタイプを作成しました。

医療用モデル。 

外科手術のトレーニングや準備において、血管系のような複雑な解剖構造を研究する際、透明な部品や壁を備えた解剖学モデルが役立ちます。透明な3Dプリント材料を使用することで、カスタムメイドの透明な形状を作成でき、医学研究や患者ケアに幅広い可能性をもたらします。

透明プラスチックの3Dプリントは、消費財であれ医療研究であれ、設計に全く新しい手法をもたらします。完全にカスタマイズされた透明パーツを作成できるため、内部機構を可視化したモデルや、最終製品を正確に再現したモデル、さらには実環境での機能テストを可能にするモデルを作成できます。

透明な3Dプリントで何ができるかについて詳しく知りたい場合は、VeroClearおよびVeroUltraClearの材料ページをご覧ください。