数万円で買える卓上型から高級外車並みの高額機種まで、用途・造形精度により様々な3Dプリンタが存在します。中でも「インクジェット/マテリアルジェット式3Dプリンタ」と呼ばれる機種が、高精度で複雑な立体モデルを作ることが可能とされています。

「インクジェット式3Dプリンタ」で立体モデルを作るには「モデル材」と「サポート材」が必要となります。「モデル材」とは、その名の通り立体モデルを作るための材料です。

3Dプリンタのサポート材とは

例えば「たまご」の立体モデルを3Dプリンタで作るとします。たまごは自立しませんので、下図の黄色部分のような「土台」が必要になります。この「土台」にあたる部分を「サポート材」という材料で、たまごは「モデル材」という材料を同時に積層していき、造形されます。

たまご型のように造形モデルにサポート材が覆われている場合

出来上がった造形物から「土台」となるサポート材を取り除き、「たまご」を取り出します。

モデル(たまご)の周りを覆った「サポート材」の除去は簡単です。

ちくわ型のように空洞部分にサポート材が充填されている場合

次に「ちくわ」のような空洞のある円柱を作る際、空洞部分に「サポート材」が充填されます。

そのため、下図のように空洞部分が小さくなる(数㎜単位)程、「サポート材」の除去は困難になっていきます。

3Dプリンタ サポート材の種類と除去方法

サポート材の種類 除去方法 問題
ジェル状 高圧洗浄水による剥離 高圧洗浄装置設置工事が必要
水圧による造形物破損リスク
WAX系 熱溶解→
油性/水性洗剤による洗浄
サポート材除去に手間がかかる
(冷却→熱溶解→油性洗浄→水性洗浄)
造形物にWAX油分が残る
水溶性 水浸漬による溶解 微細穴等の細かい形状は除去困難

WAX系サポート材の従来除去方法

  1. 恒温槽等の加温装置にてサポート材を熱溶解     60~120分
  2. 油性洗剤にて超音波洗浄              10~60分
  3. 水性洗剤にて超音波洗浄              10~60分
  4. 上記工程で足りない場合は手作業によるブラッシング 10~60分

従来工程での問題点

  • モデルの熱変形
  • 洗浄不良によるサポート残渣の付着(中空内・微細穴内など顕著)
  • 手作業による除去精度・作業時間の個人差

EXTRIPPER®JAMによるサポート材除去

当社が開発したEXTRIPPER®JAMは、WAX系サポート材を極めて簡単に処理できる画期的なシステムです。

  • JAM工程   15~40分
  • 美観工程    2~10分
  • すすぎ工程   1~3分
  • 手作業     なし

サポート材除去にかかる時間は20~60分+手作業0分!全工程が液中処理なのでモデルへの直熱ダメージが少ないのも特徴です。

従来手法との比較

従来方法 所要時間(分) EXTRIPPER JAM 所要時間(分)
工程① 熱溶解 60~120 JAM工程 15~40
工程② 油洗 10~60 美観工程 2~10
工程③ 水洗 10~60 最終すすぎ 1~3
工程④ ブラッシング 10~60 なし
除去時間 計 90~210分 除去時間 計 20~60分

EXTRIPPER®JAMの原理

従来方法はサポート材の融点を利用した熱溶解なのに対し、EXTRIPPER®JAMはサポート材との相溶性を持った専用除去剤です。サポート材はEXTRIPPER®JAMに溶け込みながらモデルから剥離されていきます。EXTRIPPER®JAM液中から引き揚げられたモデルには再度、「JAMと溶解されたサポート材(混合物)」がまとわりつきます。モデルにまとわりついた(混合物)はN-EXTRIPPER美観で除去します。N-EXTRIPPER美観は(混合物)と相溶性があり、且つ水溶性ですので(混合物)を洗い流した後、水で美観をすすぎ落として完了です。

EXTRIPPER®JAMが使用できる条件

  • EXTRIPPER®JAMは常温時固体です。
  • EXTRIPPER®JAMを65℃以上に加温できる容器・機器にて使用します。
  • N-EXTRIPPER美観は60℃以上に加温できる超音波洗浄機で使用します。
  • EXTRIPPER®JAMは使用後、固体に戻りますが、再度加温して使用できます。

EXTRIPPER®JAMを使用すれば、人の手による作業と処理時間が大幅に削減できます。

EXTRIPPER®(JAM/美観)は、これまでの洗浄哲学を一新し、洗浄という概念を取り払い当社が自社開発し誕生しました。
固形物の「JAM」、水系の「美観」は、環境にやさしい日常使いの成分から出来ており、繰り返し使用でき一定期間液を交換することなく使えます。
1㎜以下の貫通穴にも作用し、パラフィンWAX系サポート材洗浄にかかる時間コストを大幅に短縮します。