サポート材除去とは、SLA方式3Dプリンターで造形後に必要となる重要な後処理工程の一つです。造形物の品質と仕上がりを大きく左右するこの作業について、3Dプリンター・レジン・フィラメントの専門通販サイト「SK本舗」が、失敗しない除去方法と実用的なコツをわかりやすく解説します。適切な手順を踏むことで、プロ並みの美しい仕上がりを実現できます。
SLA方式3Dプリンターは、液体樹脂を硬化させて高精細な造形物を作り出す技術です。その際、複雑な形状やオーバーハング部分を支えるために、サポート材を使用します。
しかし、造形が終わった後、このサポート材を適切に除去しないと、造形物が破損したり、表面に傷がついたりすることがあります。本記事では、サポート材の除去をスムーズに行うためのコツと具体的な手順について解説します。
1. サポート材の役割とサポート材除去の重要性
サポート材の役割
SLA方式の3Dプリンターでは、造形物の一部が宙に浮いている状態(オーバーハング)や、複雑な形状の場合に、樹脂を支えるためのサポート材を追加します。これにより、造形物が正しく形成され、形状の崩れを防ぐことができます。
サポート材除去の重要性
造形が終わった後にこのサポート材を取り除くことが必要ですが、適切な方法で行わないと造形物に損傷を与える可能性があります。特に、細かいディテールや薄い部分では、注意が必要です。除去作業を丁寧に行うことで、造形物の表面品質を保ち、美しい仕上がりを実現できます。
2. サポート材除去のための準備と必要ツール
必要なツール
サポート材を安全に除去するためには、以下のツールを準備します。
- ニッパーまたはカッター: サポート材を切り取るために使用します。刃が鋭く、操作しやすいものを選びましょう。
- ピンセット: 細かい部分のサポート材を摘み取るために便利です。
- デバリーツール(バリ取り工具): 小さなバリや残ったサポート跡を取り除くために使用します。
- サンドペーパー: サポート材を除去した後の表面を滑らかにするために使います。目の粗さが異なるものを揃えておくと良いでしょう。
- アルコール(イソプロピルアルコール): 除去作業後に造形物を洗浄し、表面の残留物を取り除くために使用します。
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環境の準備
除去作業は慎重に行う必要があるため、明るい場所で作業することが重要です。また、小さなパーツやサポート材が散らばらないように、作業台の上にシートを敷くと良いでしょう。
3. 光造形サポート材の除去手順
ステップ1: 大まかなサポート材の切断
まず、造形物から大きなサポート材を切り離します。ニッパーやカッターを使って、サポート材の根元から慎重に切り取ります。このとき、造形物に直接力がかからないように注意してください。特に、薄いパーツや細かいディテールがある場合は、力の加減に細心の注意を払う必要があります。
ステップ2: 残ったサポート材の除去
大まかな部分を除去したら、次に細かいサポート材を取り除きます。ピンセットやデバリーツールを使って、造形物に残った小さなサポート材やバリを丁寧に取り除きます。このときも、造形物を傷つけないように、慎重に作業を進めてください。
ステップ3: サポート材除去後の表面処理
サポート材を除去すると、造形物の表面に小さな凹凸やサポートの跡が残ることがあります。これを滑らかにするために、サンドペーパーを使って表面を研磨します。最初は粗めのサンドペーパー(120〜220番程度)を使い、次に細かい目のサンドペーパー(400〜600番程度)で仕上げます。この工程を丁寧に行うことで、造形物の表面が滑らかになり、見栄えが大きく向上します。
4. サポート材除去のコツと注意点
コツ1: 適切な切断方向と角度を選ぶ
サポート材を除去する際には、切断する角度や方向が重要です。造形物の形状をよく観察し、最もストレスがかからない方向からサポート材を切り取るようにしましょう。これにより、造形物の破損リスクを最小限に抑えることができます。
コツ2: 力加減を調整する
サポート材を除去する際、力を入れすぎると造形物が破損する可能性があります。特に薄い部分や細かいディテールがある場合は、力加減を調整して慎重に作業を行うことが重要です。作業中に造形物が動かないように、しっかりと固定しておくと良いでしょう。
コツ3: 適切なツールを選ぶ
作業に使用するツールは、造形物のサイズや形状に応じて適切なものを選びます。小さなパーツにはピンセットを、大きなサポート材にはニッパーやカッターを使用するなど、用途に応じたツール選びが重要です。
コツ4: 造形物の設計段階でサポート材を最小限に抑える
サポート材の除去が難しい部分が多い場合、造形物の設計段階でサポート材を最小限に抑える工夫をすると良いでしょう。造形の方向を工夫する、オーバーハングの角度を変更するなどして、サポート材の必要性を減らすことで、後処理の手間を軽減できます。
5. サポート材除去後の仕上げとチェック
仕上げの確認
サポート材の除去が完了したら、造形物全体をチェックします。特に、サポート材があった部分の表面が滑らかになっているか、傷がないかを確認します。必要に応じて、さらにサンドペーパーで仕上げを行い、満足のいく仕上がりに整えます。
最終洗浄
最後に、アルコールで造形物を洗浄し、除去作業中に付着した汚れや油分を取り除きます。これにより、造形物がクリアで美しい状態に保たれます。光造形3Dプリンターの後処理についてさらに詳しく知りたい方は、関連記事もご参照ください。
6. 失敗しやすいポイントとその対策
サポート材の過度な除去
除去作業に集中しすぎると、必要な部分まで削ってしまうことがあります。除去する前に、どの部分がサポート材であるかをしっかりと確認し、作業を進めるようにしましょう。
力の入れすぎは厳禁
造形物を破損させる最も一般的な原因は、力を入れすぎることです。特にデリケートな部分には、十分な注意を払い、必要以上の力をかけないように意識しましょう。
光造形サポートの接触径(先端径)別 使い分けの目安
| サポート | 接触径(先端径) | 適した用途 | 除去跡 |
|---|---|---|---|
| 極細 | 0.2〜0.4mm前後 | 極小パーツ・微細ディテール | 最小 |
| 細 | 0.3〜0.5mm前後 | 見せる面・小型モデル | 小さい |
| 中 | 0.5〜0.8mm前後 | 汎用。多くのモデルに最適 | 中 |
| 太 | 0.8mm前後〜 | 大型・重量のあるモデル | 残りやすい |
※接触径が細いほど除去跡は目立ちませんが、保持力が弱く造形失敗のリスクが上がります。見せたい面には細いサポートを少なめに、荷重がかかる部分には中〜太を必要本数で配置するのがコツです。サポートは二次硬化「前」に除去すると切り口が綺麗になります。数値はスライサー・レジンにより最適値が異なるため目安です。
よくある質問(FAQ)
Q1: サポート材を除去する最適なタイミングはいつですか?
A: 造形物を洗浄し、完全に乾燥させた後がベストです。湿った状態での作業は造形物を傷つける恐れがあります。また、レジンが完全に硬化していることを確認してから除去作業を行いましょう。
Q2: サポート材の跡が残った場合、どのように対処すればよいですか?
A: 400番から始まり、段階的に800番、1000番のサンドペーパーで研磨します。最後にコンパウンドで仕上げると、サポート跡をほぼ完全に除去できます。細かい部分は爪やすりを使用すると効果的です。
Q3: 除去作業中に造形物が破損してしまった場合の修復方法はありますか?
A: 小さな破損であれば、同じレジンを使って接着し、UV光で硬化させることで修復可能です。ただし、完全な修復は困難な場合が多いため、予防に重点を置くことをおすすめします。
SLA方式3Dプリンターでのサポート材除去は、造形物の仕上がりを左右する重要なステップです。適切な準備と丁寧な作業が、美しい最終結果を生む鍵となります。この記事で紹介したコツや手順を参考にして、サポート材除去を成功させ、高品質な造形物を作り上げてください。
さらに詳しいレジン選びやスライサーソフトの活用方法についても、SK本舗では豊富な情報を提供しています。
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