head_img_slim

ボイドとは？

『ボイド』（ぼいど、Void、仏語表記：Vide）とは、3Dプリントにおいて、プリントされたオブジェクト内に意図せずに生じる空隙や空洞のことを指します。ボイドは、プリントプロセス中にフィラメントが適切に充填されない場合や、層と層の間に隙間ができた場合に発生します。この現象は、プリントの強度や品質に影響を与えるため、3Dプリントにおいて注意が必要です。

ボイドの歴史と由来

「ボイド」という用語は、もともと物理学や材料科学の分野で使用されてきたもので、材料内の空隙や空洞を指します。3Dプリントが普及する中で、この概念はプリント工程にも応用されるようになり、プリントされたオブジェクトの内部に生じる不完全な部分を指す用語として定着しました。

ボイドの発生は、3Dプリント技術が進化する過程で認識されるようになりました。初期の3Dプリンターでは、フィラメントの押出しやプリントヘッドの制御が不完全であったため、ボイドが頻繁に発生していました。その後、プリント技術の向上に伴い、ボイドの発生を最小限に抑えるためのさまざまな対策が講じられるようになりましたが、完全に防ぐことは依然として困難な課題です。

ボイドの原因と影響

ボイドは、主に以下のような原因によって発生します：

  • 不十分なフィラメント供給: フィラメントの供給が不安定であったり、押出量が不足している場合、層と層の間に隙間が生じ、ボイドが発生します。
  • プリント速度の不適切な設定: プリント速度が速すぎると、フィラメントが十分に広がらず、隙間ができやすくなります。
  • 温度管理の問題: ノズルの温度が低すぎると、フィラメントが十分に溶けずに固まり、プリントの中に空洞が形成されます。
  • 設計上の問題: 3Dモデル自体に問題がある場合、特定の部分でフィラメントが正しく配置されず、ボイドが発生することがあります。

ボイドは、オブジェクトの物理的な強度に影響を与える可能性があります。内部に空洞があると、力が加わった際にその部分が弱点となり、破損しやすくなります。また、ボイドが表面近くにある場合、見た目の品質にも悪影響を及ぼします。特に、機能性が求められる部品や、耐久性が重要な製品では、ボイドの発生を避けることが不可欠です。

ボイドの対策と現在の使われ方

ボイドを防ぐためには、いくつかの対策が講じられます。まず、プリント設定の最適化が重要です。適切なフィラメント供給速度やプリント速度、ノズル温度を設定することで、ボイドの発生を抑えることができます。また、フィラメントの品質も重要で、均一なフィラメントを使用することで、安定した押出しが可能となり、ボイドのリスクを減少させます。

さらに、3Dモデルの設計段階でも、ボイドの発生を予防するための工夫が求められます。内部構造を工夫し、フィラメントが均一に配置されるように設計することで、プリント中に空洞が生じるリスクを減らすことができます。例えば、インフィルパターンを変更したり、適切なサポート材を使用することが有効です。

現在、多くの3Dプリントソフトウェアには、ボイドを最小限に抑えるための設定オプションが含まれています。これにより、初心者でも比較的簡単にボイドのリスクを管理できるようになっています。また、ボイドが発生してしまった場合でも、3Dスキャンや品質検査を通じて早期に発見し、再プリントを行うことで、最終製品の品質を確保することができます。

今後、3Dプリント技術がさらに進化する中で、ボイドの発生を完全に防ぐ新しい技術や材料が開発されることが期待されています。これにより、より高品質で耐久性のあるプリントが可能となり、3Dプリントの応用範囲がさらに広がることでしょう。


ページトップに戻る