3Dネスティングによる SLS 3Dプリントの効率化と品質向上 VoxelDance

目的に応じたさまざまなネスティング方法

株式会社システムクリエイト

2025年1月17日 15時57分

株式会社システムクリエイト（本社：大阪府東大阪市荒本新町、代表：川上正義）は、VOXELDANCE社の3Dプリントデータ準備統合ソフトウェア「VoxelDance Manufacturing」に搭載されている3Dネスティング機能を活用することで、造形時間の短縮と造形品質の向上を図る事例紹介します。

ネスティングは、選択的レーザー焼結 (SLS:粉末焼結) 3Dプリントなどの Powder Bed Fusion テクノロジーにおいて重要な技術です。

効率的なネスティングにより、1 回の造形ジョブに部品を密集させて配置することでコスト効率が最大化され、材料の無駄と製造時間が削減されます。プリントベッド上の部品の配置を最適化することで、ネスティングにより1回の実行で印刷量あたりの部品数を最大化でき、生産効率と材料の節約の両方が向上します。

VoxelDance Additive (VDA) は、エンジニアがネスティングによって生産を最適化するのに最適なソフトウェアです。VDA の最新のネスティング機能について詳しくお話致します。

1. ネスティングプロセスを加速する

毎日大量のパーツを管理するユーザーにとって、迅速かつ正確なネスティング結果を提供することは不可欠です。VDAはGPUアクセラレーションによってネスティングプロセスを最適迅速化しています。ワンクリックで各パーツは自動的に最適な方法でネスティングされます。

2. さまざまなユーザーシナリオに合わせたさまざまなネスティング方法

a. 造形高さを抑える

造形時間を節約するために、最大造形高さを制限します。SLS 3Dプリントのコストを計算する際、パーツのXYZ寸法を使用して境界ボックスのボリュームを決定します。

バッチのZ高さを下げると造形時間が節約されます。これは、3Dプリンターは通常、Z(高さ)方向よりもXY方向の方が高速にプリントするためです。

b. スライス分布によるネスティング

スライス分布も SLSプリントでは非常に重要です。スライス領域(焼結面積)が均等に分散されているということは、熱が均等に分散されているということであり、印刷品質が向上します。
最適な造形のためには、レイヤーごとにスキャン表面積が比較的一定であることが望まれます。プラットフォームのスライス分布グラフを確認すると、より一貫した破線はより理想的な造形を示します。スライス分布を最適化すると印刷品質が向上します。

c. 高さとスライス分布の両方を考慮したネスティング

高さとスライス分布の両方を考慮すると、コストを抑えつつ高品質のパーツを確実に製造できます。できるだけ多くのパーツを詰め込むだけでなく、プリントエラーや破損のリスクを最小限に抑えることも重要です。

リスクを回避するには、パーツ間に充分な間隔を残すことが不可欠です。パーツを近づけすぎると熱が蓄積され、固着、収縮、反り、過剰焼結などの問題が発生する可能性があります。スライス分布マップを実行すると、プリント中に過度の熱が発生する可能性のある領域を特定できるため、より信頼性が高く成功するための調整ができます。