お手持ちの3Dプリンターで、ポリスムースを使って立体物を造形し、ポリッシャーでその表面を磨くことで、画期的に安全で簡単に、滑らかでつるつるの表面を持つ立体物を作ることができます。

「PolySmooth（ポリスムース）」は、全く新しい“研磨”性、優れたプリント性および物性を持つ、3Dプリンター用の新しい造形材料（フィラメント）です。

3Dプリンターを使った立体物の造形には、以下に詳述するように、表面の「積層痕」という未解決の課題がありますが、それを克服する画期的な造形材です。

また、「PolySher（ポリッシャー）」は、ポリスムース専用の“研磨機”です。

【ポリスムース＆ポリッシャーを使用した造形物の例】

最近、世界中で「3Dプリンター」が話題となり、使い始める企業や個人の方が増えてきました。

いわゆる「Makers（メイカーズ）」ブームとも言われており、オフィスやご家庭で必要な物を、その場でプリントして製作できるという大きな魅力があり、製造業、デザイン、建築業界などでのプロトタイプや模型の製作、DIY、教育、医療など、様々な分野で期待されています。

3Dプリンターには色々なタイプがありますが、一番大きな広がりを見せているのは、価格帯が低く、コストメリットのある「デスクトップ」タイプの3Dプリンターで、その中でも熱で溶融させた樹脂を薄い層状に重ねていくことで立体物を作る、いわゆる「熱溶解積層方式（FDM）」の3Dプリンターが広まっています。

より大きな立体物のプリントが可能になったり、より高速でプリントできるようになったり、使用できる樹脂の種類もますます増えていて、3Dプリンターの進化、発展は著しいものがありますが、一つ、未解決の問題があります。

それは「積層痕」、すなわち、樹脂を重ねて作る造形物の表面にどうしても残ってしまう、層状の模様です（下の写真を参照ください）。

これまでも、人体に有害で取扱いに注意が必要な溶媒であるアセトンを温めて、その蒸気で表面を溶かしたり、やすり等で表面を磨いたり、手間ひまをかけて、滑らかな表面を得る方法が試みられてきましたが、より安全で簡単な手法が求められてきました。

本プロジェクトでは、新しい造形材料「ポリスムース」と、その専用研磨機「ポリッシャー」をご紹介します。この2つを使えば、3Dプリンターでプリントした後に、より安全で簡単に積層痕を消すことができ、造形物の表面がつるつるに後処理できます。

お手持ちの3Dプリンターはそのままに、格段に魅力的かつ実用的な造形物がプリントできるため、3Dプリンターの有用性がますます大きくなるでしょう。

◆ プロジェクトの背景

3Dプリンター用フィラメント「PolySmooth（ポリスムース）」と専用研磨機「PolySher（ポリッシャー）」は、米国・ニューヨーク、中国・上海、オランダ・ユトレヒトに拠点を構えるPolymaker社が開発しました。米国のクラウドファンディングKickstarterで今年4月から１ヶ月間のキャンペーンを行い、約4,600万円の資金調達に成功しました。

弊社クロスリンク＆リサーチは、Polymaker社のパートナー企業として、Polymaker製品の販売と、日本国内唯一のテクニカルサポート業務を行っています。

今回、Polymakerの新製品「ポリスムース」と「ポリッシャー」を、Makuake様限定で先行販売させていただくことになりました。

◆ 「ポリスムース」と「ポリッシャー」は何が凄いのか？

最も重要なテクノロジーは、新しい造形材料である「ポリスムース」に存在します。

① アルコールに“研磨”される性質を持つ

下図のように、3Dプリント後、造形物の表面には、層状構造に由来する微細な凹凸が存在します。ポリスムースは、一般的なアルコールを使って“研磨”される性質を持ちます。ポリスムースを使ってプリントした造形物の表面にイソプロピルアルコール（＝イソプロパノール）、またはエタノールのエアロゾル（10ミクロン未満の微小な液滴）を吹き付けるだけで、特に温度を上げる必要もなく、表面が滑らかになります。

このアルコールを使用した“研磨”は、専用研磨機ポリッシャーを用いて、簡単に行うことができます。

【ポリッシャー内部の噴霧装置（ネブライザー）】

アルコール液滴（エアロゾル）は、ポリッシャー内部にある圧電アクチュエーター付きの噴霧装置（ネブライザー）によって噴霧されます。

【研磨前と、ポリッシャーを使った研磨後の造形物の例】

“研磨”といっても、積層痕という非常に微細な凹凸を平らにするだけですので、造形物の寸法を変化させることはありませんし、残すべき表面パターンを消してしまうこともありません（※あまり長く“研磨”し過ぎると、表面が変化する場合があります）。

② 優れたプリント性と物性

ポリスムースは、“研磨”性を持つだけではなく、大変優れた「プリント性」と「物性」を持ちます。基本的なプリント性は、以下の通り、代表的な造形材であるPLAに近いと言えます。

【プリント性】

・ ノズル温度：190～210℃

・ 造形テーブル表面：ブルーテープ、カプトン（ポリイミド）テープ、BuildTakなど、一般的に使用されている定着用表面に良く定着。

・ 造形テーブルの加熱：必要なし。または、60～70℃に加熱。

・ プリント中の反りや、層間剥離：PLAと同じく、その傾向はない（※ABSは反りや層間剥離の傾向が強い）

・ プリント中の臭い：ほぼ無し（※ABSは不快な臭いが強い）

物性値は以下の通りで、代表的な造形材であるPLAやABSと比較して、強度、靭性などの点で優れた性質を持つことが分かります。

【機械的性質・熱的性質】

・ 引張強度：40～45 MPa（※PLAおよびABSは、30～40 MPa）

・ 衝撃強度（Izod試験）：15～18 kJ/m^2（※PLAは2～3 kJ/m^2、ABSは5～15 kJ/m^2）

・ 軟化温度：約70℃（※PLAは55～60℃、ABSは90～95℃）

③ サポートの取り外し易さ

ポリスムースのもう一つの特徴は、「サポート」の取り外し易さです。3Dプリンターで造形する際に、よく「サポート」構造を同時にプリントしなければなりませんが、多くの3Dプリンターユーザーが、サポートの取り外しで苦労しています。Polymaker社では、これを克服するために、すでに「PolySupport（ポリサポート）」という、取り外しが驚異的に容易なフィラメント製品を販売していますが、ポリスムース開発にもその経験を活かしており、ポリスムースで造形した場合、サポート構造を比較的容易に取り外すことができます。

④ 透明な造形物を作製可能

ポリスムースにはもう一つ、大きな特徴があります。それは、透明な造形物を作ることができる点です。これまで透明なフィラメント自体は存在していましたが、造形後は、その積層構造に由来して光が散乱するため、濁ってしまい、不透明になるのが通常でした。

【左：研磨前。右：研磨後】

ポリスムースの場合、造形後に“研磨”して表面の凹凸を消すことで、光の散乱が抑えられ、透明な造形物を得ることが可能です（内部の層状構造は変わらないため、壁が薄い場合のみ）。

※無色透明のフィラメントは、一般販売時、ラインナップに加わる予定です。

◆ ポリスムースのカラーバリエーション

今回の先行販売でご選択可能なポリスムースの色は、以下の6色です。

ホワイト（白）

ブラック（黒）

グレー（灰）

ブルー（青）

レッド（赤）

ティール（青緑）

※一般販売時、将来的にはカラーバリエーションを増やす予定です。

フィラメント「ポリスムース」と専用研磨機「ポリッシャー」を使えば、すでにお手持ちのFDM方式デスクトップ3Dプリンターをそのまま利用して、画期的なほど簡単に、表面の滑らかな造形物を得ることができます。

コンパクトなサイズですので、あまり場所をとらずにお使いいただけます。例えばオフィスやご家庭で、

会社や大学のラボで、

またはその他、3Dプリンターをお使いの場所で、一緒にお使いください。

利用が期待される分野としては、すでにデスクトップ3Dプリンターが利用されてきた分野はもちろんのこと、今まであまり利用されてこなかった分野でも、積極的に利用できると期待できます。

ポリスムース＆ポリッシャーを使えば、3Dプリンターで得られる造形物の“見栄え”を圧倒的に改善できるため、例えば

・建築模型

・イベント展示物

・販促物

・アート

・教育

・プロトタイプ

など「魅せる」分野において、より積極的な利用が可能と考えられますし、さらに

・フィギュア

・おもちゃ

・土産品

・家庭用品

・装飾品

などの分野では最終製品や実用品としての利用が可能と大いに期待できます。

全く新しい造形材料であるため、ユーザー次第で無限の可能性があり、まだ誰も思い付かないような応用が生まれるかもしれません。

ぜひこの機会に、ご一緒にMakerとしての新たな領域に足を踏み入れようではありませんか！

Q1. ポリッシャーは、3Dプリンターでしょうか？

A1. いいえ。ポリッシャーは、3Dプリンターではありません。FDM方式3Dプリンターをお手元に入手された上で、フィラメント「ポリスムース」で立体物をプリントし、ポリッシャーを使って“研磨”を行ってください。

Q2. 使用が推奨されるアルコールを教えてください。

A2. イソプロピルアルコール（＝イソプロパノール）、又はエタノールです。水溶液の場合は、アルコール濃度が70%以上（望ましいのは90%以上）の水溶液が使用可能です。薬局などで購入できる、市販のアルコールをお使いください。

Q3. ポリッシャーは、PLAやABSで造形した立体物の研磨に使用できますか？

A3. いいえ。ポリッシャーは、ポリスムースと、アルコールの利用を想定して作られています。また、PLAやABSは、アルコールでは“研磨”できません。

Q4. ポリッシャーを、ABSで造形した立体物をアセトンで研磨する目的に使用できますか？

A4. いいえ。ポリッシャーは、アルコール（または70％以上のアルコール水溶液）以外の溶媒用には作られていませんので、アセトン等のご使用はできません。

Q5. ポリッシャーは、安全な装置でしょうか？

A5. はい。ポリッシャーは、安全性に特に注意して設計されています。安全な点として、「常に室温で使用し、一切、熱をかけない」、「使用するアルコール（またはアルコール水溶液）の量は少量」、「研磨プロセスは液滴の噴霧を使っており、高温下で蒸気を発生させるような危険な方法ではない」、「噴霧装置が故障した場合のセンサーが付いている」、「チャンバーの開閉にセンサーが付いており、完全に閉じていないとスタートしない」、「全ての電子部品は密閉して隔離されており、火花が出る余地がない」を挙げることができます。また、ポリッシャーの安全性について、第三者検査機関であるテュフラインランド（http://www.tuv.com/）に検査を依頼し、安全性検査に合格しました。

Q6. ポリスムースは、何の樹脂を使用しているのでしょうか？

A6. ポリビニルブチラール（PVB）という樹脂をベースとして製造されています。

Q7. ポリッシャーで研磨できる造形物の最大サイズを教えてください。

A7. 研磨できる最大サイズは、直径15cm、高さ18cm（円柱）です。

Q8. ポリッシャーのサイズを教えてください。

A8. 幅22cm、奥行27cm、高さ37cm（チャンバーが閉じた状態）です。