透明または半透明の部品に適したラピッドプロトタイピングサービスの選択。

企業は、透明な素材でラピッドプロトタイピングサービスを行うことで利益を得ることができます。しかし、透明または半透明のオブジェクトを作成するのに最適な製造プロセスはどれですか？

製品設計者は、さまざまな理由から、ガラス窓のように完全に透明な透明な部品、または曇らされた浴室のガラスのように部分的に透明な半透明の部品を望むことができます。

機能するためには、一部の部品が透明である必要があります。カメラレンズ、照明コンポーネント、ビーカー、試験管、ピペット、キッチン測定水差しなどの光学機器は、透明である場合にのみ最終目的を果たします。このような場合、透明な部品を製造する以外に方法はありません。

他のパーツには、機能を提供する明確な要素が含まれていますが、パーツの目的の基本ではありません。たとえば、一部のインクペンには透明なウィンドウがあり、ユーザーはカートリッジに残っているインクの量を測定できます。この機能はペンに必須ではありませんが、それでも機能し、「明確な」目的を果たします。食品容器や収納ボックスなどのアイテムも透明にすることができるため、ユーザーは蓋を外さなくても中身を知ることができます。

場合によっては、製品設計者は、製品を不透明な代替品から際立たせるために、純粋に美的理由で透明性または半透明性を導入します。これらの製品には、家電製品のハウジング（内部の電子部品を表示）、鉛筆削り、台所用品、工具の取っ手、ボウルや花瓶、さらにはバックパックやレインコートなどのアパレルなどのアイテムが含まれます。

機能的または美的理由で明快さが必要かどうかにかかわらず、明確な部品に適切なラピッドプロトタイピングサービスを選択するのは難しい場合があります。このガイドでは、4つの現実的なオプションについて説明し、それぞれの長所と短所を概説します。

ステレオリソグラフィー3D印刷によるクリアパーツ

ステレオリソグラフィーは、明確な部品やプロトタイプの作成に優れた3D印刷（または積層造形）の一種です。 SLAプロセスでは、レーザー光のパターンを熱硬化性材料に向けて、層ごとに目的の形状に硬化（硬化）します。

多くのSLA材料サプライヤーは、SLAプリンター用の透明な熱硬化性ポリマー樹脂を提供しており、これらの材料は高レベルの詳細を生成できます。

スピードは、特に1回限りのラピッドプロトタイプの場合、クリアパーツを3Dプリントすることの大きな利点です。作業員は、わずかな後処理で、CADデザインを数時間で印刷された透明な部品に変えることができます。ただし、印刷されたSLAパーツは非常に壊れやすいため、実用的な機能が制限されています。

クリアSLA3D印刷は、クリアアライナーモデル、スプリント、およびその他のデバイスを作成するために歯科業界でよく使用されます。このテクノロジーは、ジュエリーなどの美容製品にも使用できます。

資料 ：熱硬化性ポリマー樹脂

利点 ：非常に短いリードタイム、優れた詳細レベル

短所 ：物理的に要求の厳しいアプリケーションには適さない壊れやすい部品、大量生産、限られた材料と色のオプションにはあまり適していません。

CNC機械加工によるクリアパーツ

クリアパーツの最も人気のあるラピッドプロトタイピングサービスの1つは、CNC機械加工です。このプロセスにより、ミルや旋盤などのCNCマシンは、アクリルやポリカーボネートのブロックから頑丈なプロトタイプを切り取ることができます。

アクリルは、2つの理由から最も人気のある透明なCNC機械加工材料です。第一に、機械加工が簡単であるため、製造時間が短縮され、機械工はより高いレベルの精度を達成できます。第二に、通常の研磨量で高品質のガラスのような仕上がりになります。

ポリカーボネートも良好な結果をもたらしますが、機械加工性が低く、良好な透明性を得るにはより広範囲の研磨が必要です。したがって、純正の光学部品にはアクリルが適しています。

すべての機械加工部品と同様に、透明な機械加工部品は通常、同等の3D印刷部品よりも強度が高いため、さまざまな用途に使用できます。ただし、CNC機械加工は一部のプロセスよりも費用がかかり、規模の経済はありません。

資料 ：PMMA（アクリル）、PC

利点 ：最終用途の部品と同様の強力な部品

短所 ：大規模な研磨が必要な場合があり、大量の場合にはあまり適していません

射出成形によるクリアパーツ

射出成形が1回限りのプロトタイプに使用されることはめったにありませんが、アルミニウム金型のラピッドツーリングと組み合わせると、実行可能なラピッドプロトタイピングサービスです。

ナイロン、PET、アクリルなどの透明なプラスチック樹脂を使用することで、最終用途の部品と非常によく似た透明な射出成形のプロトタイプを作成できます。ただし、透明な成形部品の製造には、たとえば透明なSLA印刷部品の製造よりも高度な専門知識が必要であり、一般的な問題には、曇り、フローマーク、表面光沢の欠陥などがあります。

潜在的な落とし穴にもかかわらず、量販店は定期的に射出成形を使用して、医療機器や食品包装などの透明な部品を製造しています。

資料 ：ナイロン、PC、PET、PMMAなど

利点 ：高品質、最終用途の部品、材料オプション、色オプションと同様

短所 ：高度な専門知識が必要であり、少量の場合は非現実的で高価です

真空鋳造によるクリアパーツ

低予算のプロジェクトでは、透明または半透明のプロトタイプの射出成形に代わる、真空鋳造の方が適している場合があります。

真空鋳造では、高価な金属工具の代わりにシリコーン型を使用します。これらの型は、部品の約20コピーを生成できるため、研究開発アプリケーションに最適です。キャストパーツはかなり薄っぺらなので、機能的なものよりも視覚的なアプリケーションに適しています。

ポリウレタンは透明な配合で入手可能であり、最小限の後処理を必要とする優れた表面仕上げを生成するため、企業はしばしば真空鋳造を明示的に求めて透明な部品を作成します。さらに、キャストパーツに色付きの色合いを簡単に追加できます。

このプロセスは、プロトタイプデバイスのディスプレイのプロトタイプ、コンテナ、ハウジングまたはエンクロージャを作成するためによく使用されます。

資料 ：アクリル、PCなどを模倣したポリウレタン

利点 ：優れた表面仕上げ、射出成形よりもはるかに安価、最小限の後処理

短所 ：機能使用が制限された弱い部品

クリアパーツに適したラピッドプロトタイピングサービス

クリアパーツに適切なラピッドプロトタイピングサービスを選択するかどうかは、必要なプロトタイプのタイプ（ディスプレイ、機械、最終段階）、プロジェクトの予算、必要なユニット数など、いくつかの要因によって異なります。

SLAや真空鋳造などのプロセスは、機能的および機械的なプロトタイプに関しては不十分ですが、高品質の仕上がりを実現するため、視覚的なプロトタイプには適しています。さらに、CNC機械加工や射出成形よりも安価です。 1回限りのプロトタイプの場合、SLAおよびCNC機械加工が最も実行可能ですが、真空鋳造および射出成形は、それぞれ中規模および大量の注文量に適しています。

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