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造形速度を理解する(Form 4世代)

造形速度を理解する(Form 4世代)

Form 4世代プリンターは、信頼性、造形品質、精度、材料性能、造形サイズに優れているほか、驚異的な造形速度が魅力です。他のMSLA方式プリンターで同等の速度を実現しようとすると、プリント性能の1つまたは複数の側面を犠牲にしなければならないことがほとんどです。

造形速度に影響を与える主な要素は材料と積層ピッチですが、造形品の形状にも僅かに影響を受けます。The most accurate way to calculate the print time for your model is by using the Print Time estimation feature in PreForm, our free print preparation software.

造形速度の測定と検証方法

Form 4世代のプリンターでは、造形速度は1時間あたりに垂直方向に造形できる高さで測定され、単位はミリメートル/時(mm/時)またはインチ/時(in/時)です。

Formlabsでは、Form 4世代のプリンターで利用可能なすべての材料と積層ピッチについて、造形速度、信頼性、造形品質、精度、機械的特性を厳密に検証しています。すべての材料と積層ピッチに対し、主な用途と部品形状の範囲をカバーする20種類以上のユニークなモデルを使用して、40以上の異なるプリンターでおよそ100回のプリントを実行しました。その後、すべての造形品を検査・測定・検証しています。

材料と積層ピッチごとの造形速度

以下の表は、Formlabsの検証プロセスで測定された、材料、積層ピッチ、造形設定ごとの造形速度の中央値と標準値を示しています。

材料と積層ピッチごとに、Typical Print Speed(標準造形速度)の列に、Formlabsの検証プロセスで測定された25パーセンタイルと75パーセンタイルの造形速度が表示されます。この範囲は、それぞれの材料と積層ピッチで部品の形状に基づいて発生する可能性のあるばらつきのレベルを表すものです。

材料積層ピッチ(ミクロン)造形設定中央値造形速度一般的な造形速度
25~75パーセンタイル
Alumina 4N Resin V150デフォルト
Alumina 4N Resin V125デフォルト
BioMed Amber Resin V1100デフォルト
BioMed Amber Resin V150デフォルト
BioMed Black Resin V1100デフォルト28mm/時
1.1in/時
26~31mm/時
1~1.2in/時
BioMed Black Resin V150デフォルト
BioMed Clear Resin V1100デフォルト32 mm/時
1.3 in/時
30~36 mm/時
1.2~1.4 in/時
BioMed Clear Resin V150デフォルト15 mm/時
0.6 in/時
14~17 mm/時
0.6~0.7 in/時
BioMed Durable Resin V1.1100デフォルト41 mm/時
1.6 in/時
36~45 mm/時
1.4~1.8 in/時
BioMed Elastic 50A Resin V1100デフォルト24 mm/時
0.9 in/時
21~26 mm/時
0.8~1 in/時
BioMed Flex 80A Resin V1100デフォルト16 mm/時
0.6 in/時
15~30 mm/時
0.6~1.2 in/時
BioMed Flex 80A Resin V150デフォルト
BioMed Whiteレジン V1100デフォルト
BioMed Whiteレジン V150デフォルト
BlackレジンV5100デフォルト38 mm/時
1.5 in/時
30~44 mm/時
1.2~1.7 in/時
BlackレジンV550デフォルト18 mm/時
0.7 in/時
13~25 mm/時
0.5~1 in/時
BlackレジンV525デフォルト
Castable Wax 40レジン V150デフォルト
Castable Wax 40レジン V125デフォルト
Castable Waxレジン V150デフォルト
Castable Waxレジン V125デフォルト
ClearレジンV5100デフォルト43 mm/時
1.7 in/時
39~46 mm/時
1.5~1.8 in/時
ClearレジンV550デフォルト21 mm/時
0.8 in/時
14~25 mm/時
0.6~1 in/時
ClearレジンV525デフォルト
Color BaseレジンV1100デフォルト29mm/時
1.1in/時
27~32mm/時
1.1~1.3in/時
Color BaseレジンV150デフォルト15mm/時
0.6in/時
14~16mm/時
0.6~0.6in/時
Color BaseレジンV125デフォルト
Custom TrayレジンV1100デフォルト53 mm/時
2.1 in/時
45~59 mm/時
1.8~2.3 in/時
Dental LTクリアレジンV2100デフォルト32 mm/時
1.3 in/時
30~36 mm/時
1.2~1.4 in/時
Dental LTコンフォートレジンV1.1100デフォルト41 mm/時
1.6 in/時
36~45 mm/時
1.4~1.8 in/時
Denture Base LPレジンV150デフォルト
Denture Base OPレジン V150デフォルト
Denture Base RPレジンV150デフォルト
Durable Resin V2.1100デフォルト36 mm/時
1.4 in/時
23~38 mm/時
0.9~1.5 in/時
Durable Resin V2.150デフォルト
Elastic 50AレジンV2100デフォルト24mm/時
0.9in/時
21~26mm/時
0.8~1in/時
ESDレジンV1100デフォルト
ESD Resin V150ミクロンデフォルト
Fast ModelレジンV1200デフォルト86mm/時
3.4in/時
82~97mm/時
3.2~3.8in/時
Fast ModelレジンV1160Fast Arch86mm/時
3.4in/時
81~87mm/時
3.2~3.4in/時
Fast ModelレジンV1100デフォルト41mm/時
1.6in/時
39~53mm/時
1.5~2.1in/時
Fast ModelレジンV1100Fast Arch49mm/時
1.9in/時
43~51mm/時
1.7~2in/時
Flame RetardantレジンV1100デフォルト50mm/時
2in/時
39~52mm/時
1.5~2in/時
Flame RetardantレジンV150デフォルト
Flexible 80A Resin V1.1100デフォルト
Flexible 80A Resin V1.150デフォルト
GreyレジンV5100デフォルト41mm/時
1.6in/時
36~45mm/時
1.4~1.8in/時
GreyレジンV5100Fast Arch
GreyレジンV550デフォルト36mm/時
1.4in/時
23~38mm/時
0.9~1.5in/時
GreyレジンV525デフォルト
High Temp Resin V2100デフォルト53 mm/時
2.1 in/時
39~59 mm/時
1.5~2.3 in/時
High Temp Resin V250デフォルト
IBT Flexレジン V1100デフォルト
IBT FlexレジンV150デフォルト
Precision ModelレジンV150デフォルト20mm/時
0.8in/時
16~22mm/時
0.6~0.9in/時
Precision ModelレジンV125デフォルト7mm/時
0.3in/時
5~8mm/時
0.2~0.3in/時
Premium Teeth A2レジンV1100デフォルト39mm/時
1.5in/時
36~47mm/時
1.4~1.9in/時
Premium Teeth A2レジンV150デフォルト14mm/時
0.6in/時
13~18mm/時
0.5~0.7in/時
Premium Teeth A3レジンV1100デフォルト39mm/時
1.5in/時
36~47mm/時
1.4~1.9in/時
Premium Teeth A3レジンV150デフォルト14mm/時
0.6in/時
13~18mm/時
0.5~0.7in/時
Premium Teeth B1レジンV1100デフォルト39mm/時
1.5in/時
36~47mm/時
1.4~1.9in/時
Premium Teeth B1レジンV150デフォルト14mm/時
0.6in/時
13~18mm/時
0.5~0.7in/時
Premium Teeth BLレジンV1100デフォルト39mm/時
1.5in/時
36~47mm/時
1.4~1.9in/時
Premium Teeth BLレジンV150デフォルト
PU Rigid 1000レジン V1100デフォルト
PU Rigid 1000レジン V150デフォルト
PU Rigid 650レジン V1100デフォルト
PU Rigid 650レジン V150デフォルト
Rigid 10k Resin V1.1100デフォルト34 mm/時
1.3 in/時
29~39 mm/時
1.1~1.5 in/時
Rigid 10k Resin V1.150デフォルト
Rigid 4000レジン V1100デフォルト32 mm/時
1.3 in/時
28~35 mm/時
1.1~1.4 in/時
Rigid 4000レジン V150デフォルト
Silicone 40A Resin V1100デフォルト
Surgical GuideレジンV1100デフォルト34 mm/時
1.3 in/時
29~38 mm/時
1.1~1.5 in/時
Surgical GuideレジンV150デフォルト
Tough 1500レジンV1.1100デフォルト36mm/時
1.4in/時
34~42mm/時
1.3~1.7in/時
Tough 1500レジンV1.150デフォルト15mm/時
0.6in/時
14~19mm/時
0.6~0.7in/時
Tough 2000レジンV1100デフォルト46mm/時
1.8in/時
37~51mm/時
1.5~2in/時
Tough 2000レジンV150デフォルト18mm/時
0.7in/時
13~24mm/時
0.5~0.9in/時
WhiteレジンV5100デフォルト45mm/時
1.8in/時
31~50mm/時
1.2~2in/時
WhiteレジンV550デフォルト22mm/時
0.9in/時
12~28mm/時
0.5~1.1in/時

空欄のセルについて:現在もデータを収集中です。結果が出次第、この表を更新します。

造形速度の仕組み

Form 4世代のプリンターでは、想定される造形速度は主に3つの要素によって決まります。

  1. 材料:材料ごとに硬化や流動の特性が異なり、造形プロセスの各ステップにかかる時間に影響します。
  2. 積層ピッチ:造形品の各レイヤーの厚さです。同じモデルを積層ピッチ100µmと50µmでプリントした場合、50µmの方は層数が2倍になるため造形完了までの時間も長引きます。
  3. モデルの形状:同じ材料と積層ピッチでプリントした場合でも、モデルの形状によって造形速度が僅かに異なることがあります。複数の造形品を一度にプリントする場合、または大型モデルをプリントする場合、各レイヤーの断面積が大きくなるため造形速度が若干低下する可能性があります。

造形工程では、各レイヤーで4つのステップが行われます。これら各ステップも、いくつかの要素によって造形時間が変動します。

ステップ何が起こる?ステップ完了までの時間に影響を与える要素これらの要素が影響する理由
露光バックライトユニットとレーザーユニットが、レジンタンク内の液体レジンに高精度で強力な光を照射します。レジンタンク内の液体レジンが硬化して固形層になります。材料
積層ピッチ
レジンの種類や積層ピッチによって硬化挙動が異なります。
剥離硬化したレジンの層が、レジンタンク底部の柔軟なフィルムの底から剥がれます。Form 4世代のプリンターはZ軸の荷重センサーを使用して造形品にかかる力を測定し、剥離動作プロファイルを最適化することで、剥離力を抑えながら高速造形を実現します。造形物の形状大きなモデルや厚みのあるモデル、または複数のモデルを造形する場合、プリンターは剥離力を低く保つために剥離速度をわずかに低下させることがあります。
ミックス高速ミキサーがタンク内のレジンを素早く再混合し、均一性と均一な温度を維持します。材料

混合挙動は材料の流動挙動に依存します。

ファームウェアバージョン1.14.0以降、ミキサーはプリント終了時の位置に留まるため、ホームポジションに戻るのを待つ必要がありません。

スクイッシュ

造形が部分的に完了したプリントがレジンタンクに戻されます。造形品とレジンタンク底部の柔らかいフィルムの間に1層分の厚さの液体レジンが入り込むまで、造形品は液体レジンの中で上から押しつぶされるような状態になります。

Form 4世代のプリンターはZ軸の荷重センサーを使用して造形品にかかる力を測定し、剥離動作プロファイルを最適化することで、剥離力を抑えながら素早い圧縮を実現します。

材料
積層ピッチ
造形形状

大きなモデルや塊のようなモデル、複数のモデルを造形する場合、プリンターは剥離力を低く保つためにSquish速度をわずかに低下させることがあります。

通常、圧縮工程は積層ピッチが小さいほど時間がかかるため。

カップ付きモデルが造形速度に与える影響

前述の通り、造形物の形状は造形速度に影響を与えます。特にForm 4およびForm 4L世代のプリンターは、造形品の中空部(カップ)を造形する際に、プリントの失敗を防ぐために速度を落とします。この減速を抑えるには、PreFormのHole(穴)ツールを使ってモデルに排水穴を追加します。

  • PreFormの造形設定エディタでカスタム造形設定を作成し、カップ状空洞の緩和機能を有効にするの選択を解除します。この機能を無効にすると造形時間を短縮できる一方、造形品に不具合が生じる可能性があります。