プロのように3Dプリントを後処理する方法

（画像提供：Tom's Hardware）

3Dプリント後の次のステップは、後処理工程を経てデザインを仕上げ、使用可能な状態にすることです。たとえ最高級の3Dプリンターを使用していたとしても、後処理工程によって、残った粗いテクスチャや表面が除去されます。デザインを滑らかにするだけでなく、後処理工程はオブジェクトの耐久性を高めることもできます。これは、デザインに材料の層を追加したり、コーティングや塗装を施したりすることで実現できます。樹脂を使用して3Dプリントする場合は、後処理工程によってデザインに残った樹脂が硬化し、他の工程に備えることができます。

プリント後の後処理はどの3Dプリント技術でもほぼ同じですが、樹脂プリントやFDMプリントに特有の処理もいくつかあります。それぞれについて詳しく説明していきますが、その前に、このプロセスに必要な主なツールについて見ていきましょう。

必要なもの

プリントからサポートを取り除くためのピンセット、ペンチ、または鋭利なナイフ。
3D プリントが樹脂で印刷された場合に硬化するための洗浄および硬化ステーション。
プリントを滑らかにするための粗いサンドペーパーと細かいサンドペーパー。最初は80番のサンドペーパーから始めて、220番のような細かいサンドペーパーに移行しましょう。
洗浄用の水を入れた洗面器と布。
手袋などの安全装備。
プリントの隙間を埋めるためのエポキシパテ。
エポキシパテを混ぜたり塗ったりするためのヘラです。
模型を塗装する前に使用するプライマー。
お好みのスプレーペイントで、ユニークなデザインを作りましょう。
プリントをコーティングするためのエポキシコーティングキット。
パーツを接合するための接着剤。デザインを単一のパーツとして3Dプリントした場合は、オプションです。

1. プリントの洗浄と硬化

SLAまたはDLP方式の3Dプリント技術、特に最高級のレジンプリンターをお使いの場合は、洗浄と硬化がマシンの作業完了後に最初に行うべき作業です。洗浄により、プリント後に表面に残った未硬化のレジンをすべて除去できます。この未硬化のレジンには粘着性があり、プリントにべたつきや油っぽさが生じる可能性があります。洗浄機を使用するか、紫外線を当てる方法があります。レジン3Dプリントの洗浄と硬化は、以下の手順に従ってください。

洗浄および硬化ステーションを適切に設定します。
手袋を着用し、その後、3Dプリンターベッドからプリントを取り外し、樹脂に触れないように注意してください。
プリントを洗浄ステーションに挿入し、完全に浸かっていることを確認してからチャンバーを閉じ、時間を設定します (通常は数分)。
洗浄サイクルの終了後、プリントを洗浄チャンバーから取り出し、流水で洗い流して表面に残っている洗浄液をすべて除去します。
デザインを自然乾燥させるか、圧縮空気を使用して余分な水分を除去します。
プリントが乾いたら、ステーションの硬化室に置き、閉じて温度を設定し、数分後に取り出すと準備完了になります。
洗浄・硬化機がない場合は、容器にイソプロピルアルコールなどの洗浄液を入れ、その中にプリントを入れて完全に浸かるようにします。
容器を軽く振り、洗浄液がすべての印刷面に行き渡るようにします。
その後、自然乾燥させるか、圧縮空気を使用して余分な液体を除去します。
その後、光源に当てて完全に硬化させます。

詳細については、レジンプリントの洗浄と硬化方法に関する専用チュートリアルをご覧ください。

2. 不要な部分を取り除く

FDM方式と樹脂方式のどちらの3Dプリントにもサポート材が含まれている可能性があり、デザインを損なうことなくサポート材を効果的に除去する必要があります。そのためには、以下の手順が必要です。

3D プリントのどの部分にサポート構造があるかを判断し、それらがどのように接続されているかを調べて、削除するための最適な方法を理解します。
サポート材を見つけたら、ペンチかピンセットを使って優しく掴み、引き抜きます。手が届きやすい場合は、手を使っても構いません。対象物を傷つけないよう、できるだけ慎重に作業してください。
一部のサポートが頑固であったり届きにくい場合は、ナイフを使用してスライスしたり切り取ったりしてください。
サポートを取り外した後、印刷物に小さな破片や付着物が残っていないか確認し、ツールを使用してそれらを切り取ったり取り除いたりします。
損傷がないか 、またサポート除去プロセス中に生じた意図しない跡がないか、造形物を検査してください。問題に気付いた場合は、以下で説明する他の後処理技術を使用して、影響を受けた部分を修復・改善することができます。

サポートに加えて、デザインの周囲に紐が付いていないか確認し、それらを削除する必要があります。

3. 研磨と平滑化

サポート材を取り除いた後、プリントの一部に粗い表面が残っていることに気づくでしょう。これらの表面を滑らかにする必要があります。不要な部分を取り除く必要がない場合でも、パーツを滑らかに仕上げる必要があり、サンディングが最適です。この工程では、プリントの性質に応じて、異なる質感のサンドペーパーを使用できます。3Dプリントを効果的にサンディングして滑らかにするには、以下の手順に従います。

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滑らかにする必要がある部分、特に粗い表面や欠陥のある部分を特定します。壊れやすい繊細な部分は避けてください。
粗い目のサンドペーパーでざらざらした部分を取り除き、次に細かい目のサンドペーパーで表面をさらに滑らかにして、粗い目のサンドペーパーで残った傷を減らします。
やすりで磨くときは、軽い圧力から中程度の圧力をかけ、紙やすりを円を描くように、または前後に動かします。
柔らかいブラシでプリントを掃除するか、柔らかい布で拭いてから、アセトン蒸気を塗布して表面をさらに滑らかにします。

4. 隙間を埋めて部品を接合する

サポート材を取り外した後、またはプリントをベッドから取り外した後に3Dプリントに隙間ができた場合は、その隙間を埋める必要があります。エポキシパテを使用すると、3Dプリントの欠陥や目に見える層状線を隠すことができます。効果的に埋めるには、以下の手順に従ってください。

エポキシパテを少量取り、3D プリントの隙間や欠陥部分に塗ります。
指またはヘラを使用して、パテを隙間に押し込んで成形し、空間が確実に埋まるようにします。
エポキシパテを数時間放置して乾燥させ、強度と耐久性のある充填を実現します。
前の研磨手順と同様に、サンドペーパーを使用して、塗りつぶした部分を慎重に研磨します。

複数のパーツを3Dプリントして接合する必要がある場合は、接着剤を使ってパーツを接合できます。接合する際は、パーツの位置を慎重に調整し、正しく配置され、意図したとおりにしっかりと組み合わさっていることを確認してください。

5. 下塗りと塗装

3Dプリントをお好みの色で塗装して、個性的な作品に仕上げることができます。しかし、塗装する前に、モデルの表面を滑らかにし、塗装しやすくするために下塗りをすることが重要です。下塗りは、デザインの小さな穴を埋めるのにも役立ちます。下塗りと塗装の手順は以下のとおりです。

プライマー缶をよく振るか、ブラシタイプのプライマーでよく混ぜてから、プリント面全体に薄く均一に塗布してください。塗りすぎや液だれを防ぐため、缶やブラシはなるべく離して持ちましょう。
ブラシまたはスプレー塗料を使用して、下塗りした表面に薄く均一な塗料の層を塗ります。
3D プリントに触れたり使用したりする前に、ペイントを乾燥させてください。