SLA 3D モデル作成サービスのプロバイダーとして、3D モデルの寸法精度を確保することは最も重要です。寸法精度は、最終製品の機能、フィット感、全体的な品質に直接影響します。このブログ投稿では、SLA 3D モデルの寸法精度を測定するためのいくつかの効果的な方法と考慮事項を共有します。
SLA 3D プリントの寸法精度を理解する
光造形 (SLA) は、レーザーを使用して液体樹脂を層ごとに硬化させ、固体のオブジェクトを作成する一般的な 3D プリント技術です。ただし、プリンターのキャリブレーション、樹脂の特性、後処理ステップ、環境条件など、いくつかの要因が SLA 3D モデルの寸法精度に影響を与える可能性があります。
3D モデルの寸法精度は、通常、印刷された部品の実際の寸法と、CAD (コンピューター支援設計) モデルで指定された意図された寸法との間の適合度として定義されます。これは通常、公称寸法からの許容偏差である公差として表されます。
寸法精度測定ツール
- キャリパー
ノギスは、3D モデルの寸法を測定するために最も一般的に使用されるツールの 1 つです。デジタル版と機械版の両方があります。デジタル ノギスは高精度を実現し、さまざまな単位 (ミリメートルやインチなど) で測定値を表示できます。部品の長さ、幅、高さ、内径および外径などの直線寸法の測定に適しています。
ノギスを使用するには、ジョーを開いて測定する部分の周りにノギスを配置するだけです。正確な結果を得るには、キャリパーが測定対象の表面に対して垂直であることを確認してください。 - マイクロメーター
マイクロメーターはノギスよりもさらに高い精度を実現します。壁の厚さや小さな穴の直径など、小さくて正確な寸法を測定するのに最適です。マイクロメーターには、外部測定用の外側マイクロメーターや内部測定用の内側マイクロメーターなど、さまざまな種類があります。
マイクロメーターを使用する場合は、部品をアンビルとスピンドルの間に慎重に置き、シンブルが部品に軽く触れるまで回転させます。スリーブとシンブルのスケールの寸法を読み取ります。 - 三次元測定機 (CMM)
三次元測定機は、高精度かつ高度な測定装置です。彼らはプローブを使用して 3D モデルの表面上のさまざまな点に触れ、その座標を 3 次元空間に記録します。 CMM は複雑な形状を測定し、部品の形状と寸法に関する詳細情報を提供します。
CMM の利点は、精度が高く、詳細なレポートを生成できることです。ただし、比較的高価でもあり、訓練を受けたオペレーターが必要です。 - 3Dスキャナー
3D スキャナーは、光またはレーザーを表面に投影し、反射光を測定することで 3D モデルの形状と寸法をキャプチャします。部品のデジタル 3D モデルを作成し、専用のソフトウェアを使用して元の CAD モデルと比較できます。
3D スキャナーは、従来のツールでは測定が困難な複雑な形状や表面を測定するのに役立ちます。また、表面欠陥や意図した設計からの逸脱も検出できます。
測定プロセス
- 測定前の準備
SLA 3D モデルの寸法精度を測定する前に、パーツが清潔で、破片や処理後の残留物がないことを確認することが重要です。部品が塗装またはコーティングされている場合は、コーティングが測定に影響を与えないことを確認してください。
また、測定ツールの校正を確認してください。キャリパーとマイクロメーターは使用前にゼロ調整する必要があり、CMM と 3D スキャナーはメーカーの指示に従って定期的に校正する必要があります。 - 測定点の選択
設計要件と部品の重要な寸法に基づいて、適切な測定点を選択します。単純な部品の場合は、いくつかの主要な寸法を測定するだけで済む場合があります。複雑な部品の場合は、全体の寸法精度を確保するために複数の点を測定する必要がある場合があります。
たとえば、歯車を測定する場合、ピッチ直径、歯の厚さ、および全体の直径を測定する必要がある場合があります。 - 測定する
選択した測定ツールを使用して、指定した点で測定を行います。各ポイントで複数の測定を行って精度を確保し、測定誤差を考慮します。公称寸法、実測値、偏差などの測定値を注意深く記録してください。 - データ分析
すべての測定データを収集したら、それを分析して部品の寸法精度を判断します。公称寸法からの平均偏差を計算し、指定された公差と比較します。偏差が許容範囲内にある場合、部品の寸法は正確であるとみなされます。
偏差が許容値を超えている場合は、プリンターのキャリブレーションの問題、樹脂の特性、後処理の問題など、考えられる原因を調査する必要があります。
寸法精度に影響を与える要因とその軽減方法
- プリンターのキャリブレーション
プリンターのキャリブレーションが正しくないと、重大な寸法誤差が発生する可能性があります。プリンターの軸が適切に調整されていること、およびビルド プラットフォームが水平であることを確認してください。一貫した正確な印刷を確保するために、層の厚さやレーザー出力などのプリンター設定を定期的に確認して調整してください。 - 樹脂の特性
硬化時の収縮率などの樹脂の特性は、部品の寸法精度に影響を与える可能性があります。樹脂が異なれば収縮率も異なるため、用途に適した樹脂を選択することが重要です。印刷前に CAD モデルの寸法を調整することで、収縮を補正することもできます。 - 後処理
洗浄、硬化、研磨などの後処理ステップも、部品の寸法精度に影響を与える可能性があります。たとえば、過剰硬化により部品が収縮する可能性があり、サンディングにより材料が除去され、寸法が変化する可能性があります。推奨される後処理手順に従ってください。過剰な後処理は避けてください。 - 環境条件
温度と湿度は、樹脂の寸法安定性とプリンターの性能に影響を与える可能性があります。部品の寸法精度への影響を最小限に抑えるために、印刷環境を安定した温度と湿度レベルに保ちます。
当社のサービスと関連リンク
SLA 3D モデル作成の大手サプライヤーとして、当社は優れた寸法精度を備えた高品質の 3D モデルを提供することに尽力しています。当社では、製品が最高基準を満たしていることを保証するために、高度な測定ツールと厳格な品質管理プロセスを使用しています。
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結論
SLA 3D モデルの寸法精度の測定は、最終製品の品質と機能を保証するための重要なステップです。適切な測定ツールを使用し、適切な測定プロセスに従い、寸法精度に影響を与える要因に対処することで、設計要件を満たす高品質の 3D モデルを作成できます。
SLA 3D モデル作成のニーズがある場合、または特定のプロジェクト要件について話し合いたい場合は、調達と交渉についてお気軽にお問い合わせください。あなたのアイデアを実現するために、あなたと協力できることを楽しみにしています。
参考文献
- I. ギブソン、DW ローゼン、B. スタッカー (2010)。積層造形テクノロジー: デジタル マニュファクチャリングを直接行うためのラピッド プロトタイピング。スプリンガー。
- Wohlers, T.、および Wohlers Associates。 （2020年）。 Wohlers レポート 2020。Wohlers Associates。
