レジン3Dプリンターとは？

レジン 3D プリンターは、光を使用してモデルをプリントに変換する機械です。これらの 3D プリンターは、レジンに UV 光を当てることで、非常に複雑で滑らかな表面仕上げを維持しながら、レジンを迅速に硬化させることができます。

場合によっては、印刷が終了するとすぐに使用できるようになります。レジン プリンターの包括的なガイドでは、知っておくべきことをすべて紹介しています。

レジン 3D プリントとは?レジン 3D プリンターとは

Stereolithography (SLA)/レジン プリンティングは、レイヤー オーバー レイヤー方式でプロトタイプ、モデル、パターン、および生産コンポーネントを作成するための技術です。

光がオリゴマーとモノマーを架橋してポリマーを生成し、3D 固体を形成する光化学プロセスを使用します。

レジン 3D プリンターは、同じ光源 (プロジェクターまたはレーザー) メカニズムを使用して、液体レジンを硬質プラスチックに変換します。主な物理的な相違点は、ビルド プラットフォーム、光源、レジン タンクなどのコア コンポーネントの配置にあります。

これらの機械は、光反応性の熱硬化性物質である樹脂で動作します。 SLA 樹脂を特定の光波長にさらすと、小さな分子鎖が集まり、オリゴマーとモノマーが結合して、固化した柔軟または剛性の形状を作成します。

SLA パーツは、すべての 3D プリント手順の中で、最高の精度と解像度、最も細かいディテール、および最も洗練された仕上げを特長としています。とにかく、SLA の主な利点はその柔軟性にあります。

材料メーカーは、標準、工業用、およびエンジニアリング熱可塑性樹脂と競合できる、多数の光学的、熱的、および機械的特性を備えた革新的な SLA 樹脂を考え出しました。

この方法は大きな印刷サイズを処理でき、ほぼすべてのデザインを作成できますが、あまり予算に優しくない場合があります .

レジン 3D プリンターの使い方

SLA 3D プリンターを使用するには、3 つの簡単な手順が必要です。

1.デザイン

任意の 3D スキャン データまたは CAD ソフトウェアを使用してモデルを作成します。 OBJ や STL などの印刷可能なファイル形式でモデルをエクスポートします。すべての SLA 3D プリンターには、デジタル モデルをさまざまなレイヤーにスライスし、設定を調整するためのソフトウェアがあります。

セットアップが完了すると、準備ソフトウェアがケーブルまたはワイヤレス接続を介してレジン プリンターに指示を送信します。

2.印刷

セットアップに問題がないことを確認すると、SLA プロセスが開始され、印刷が完了するまでマシンは無人で機能します。カートリッジ システムを備えたレジン プリンターには、材料の自動補充機能があります。

3.後処理

プロセスが完了したら、パーツを IPA (イソプロピル アルコール) でリンスして、硬化していない樹脂の表面を取り除く必要があります。すすがれた部品が乾いたら、可能な限り最高の頑丈さと安定性を実現するために、一部の材料には後硬化が必要です。

最後に、パーツからサポート構造を取り外し、サポート マークを研磨して滑らかに仕上げます。 SLA 部品は、さまざまな仕上げや用途に合わせて下塗り、塗装、組み立てが簡単です。

レジン 3D プリンターの仕組み

樹脂ベースのプロセス用の 3D プリンターは、フィラメントも粉末も使用せず、液体樹脂を使用します。

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SLA

SLA は大規模なタンクで発生し、プラットフォーム全体に広がる液体ポリマー層から始まります。ポリマー層は UV に敏感であるため、UV レーザー ビームは 3D プリントの層の一部を形成する部分を固化させます。残りの量は液体のままです。その後、プラットフォームが下降し、前の層のすぐ上に次の層の樹脂が引き出されます。

印刷が完了すると、サポート プラットフォームを通ってタンクから持ち上げられ、余分な液体が流れ出します。

粉末ではなく液状のものを使用するので、張り出した部分やはみ出している部分の下にサポート材を入れる必要があります。マシンからモデルを取り出した後、サポートを手動で取り外すことができます。

レジン印刷加工材料には、マンモスレジン、スタンダードレジン、グレイレジン、透明レジンがあります。

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ポリジェット テック

これは樹脂に基づく別の技術です。 PolyJet テクノロジーは、モデルが完成するまで造形トレイ上でレジンを極薄の層にピリングすることによって機能します。各層は、噴射直後に UV ライトを使用して硬化します。このため、完成後すぐに使用できる完全硬化モデルが生成されます。

3D プリントに必要なレジンの量は?

印刷が行われている領域を流れて満たすことができるように、タンクには十分な印刷用樹脂が必要です.安全のために、レジンタンクに余分な量を入れてください。バットを約 1/3 満たしたままにしてみてください。ただし、オーバーフローする可能性があるため、入れすぎないようにしてください。

バットの右下にプレートを構築し、プリントが硬化している FEP フィルムに滴り落ちます。したがって、レジンを追加するときは、ビルド プレートに注ぐだけです。

樹脂の最終部分にたどり着いたとしても、3D プリントを完成させたい場合があります。レジンはプリントの位置に戻るため、成功するための最善の方法は、タンク内のレジンが均等に溜まるようにすることです。

レジンにスペースやギャップが見られるようになると、それが 3D モデルに到達していないことに気付くでしょう。したがって、レジンは 3D モデルの下で適切に硬化せず、プリントの失敗につながります。

残った樹脂 3D プリントをどうするか

タンクに残ったレジンをそのままにしておいてもかまいませんが、紫外線から適切に保護してください。数日以内に新しいプリントを作成する場合は、レジンを 3D プリンターに残しておくことができます。それ以外の場合は、未硬化のレジンをろ過してコンテナに戻します。

半硬化レジンの小片を取り除き、ペーパー タオルの上に置き、UV ライトで硬化させることができます。いつものように樹脂に触れないようにしてください。ただし、完全に硬化した後は、通常の方法で安全に廃棄できます。

残った樹脂が IPA などの液体クリーナーと混ざった場合は、容器に入れて地元のリサイクル工場に持っていきます。ほとんどの場所では、イソプロピル アルコールと樹脂の残りの混合物を受け入れます。それでも、特別なリサイクル工場に行かなければならない場合があります。

レジン 3D プリントの強度は?

多くの人は、SLA 3D プリント パーツは壊れやすく、耐荷重性や機能性を備えたコンポーネントよりも、プロトタイピングや装飾用途に最適であると考えています。しかし、これは樹脂を適切に選択しない場合にのみ当てはまります。とにかく、タフな仕事で使用するために一般的な樹脂を購入した場合、求めている強度は得られません.

堅牢性の高い樹脂は、さまざまな業界で数多く販売されています。たとえば、キャスタブル樹脂は宝飾品の製造や、クラウン、マウスガード、手術ガイドなどの 3D プリント歯科製品に使用されます。また、さまざまな産業用途で使用される高温樹脂や、ゴム状部品を作成できる樹脂もあります。

丈夫な樹脂で印刷されたパーツは、55.7 MPa の引張強度と 2.7 GPa の弾性係数を持ち、ABS によく似ています。

レジン 3D プリントの毒性は?

樹脂の毒性はまだ決定されていませんが、その樹脂は人やその周囲に対して化学的に有毒です。

樹脂を長期間使用すると、過敏症を引き起こす可能性があります。樹脂は、結果として汚染されるため、シンクや排水口に注ぐものではありません.

3D プリンター樹脂の適切な廃棄は非常に重要であり、廃棄する前に硬化させる必要があります。樹脂の煙も吸い込まないように注意してください。このような煙を扱うときは、十分な換気、フィルター、マスクを使用してください。

レジン 3D プリンターは何に適していますか?

SLA は、迅速さ、解像度の向上、堅牢なプリントの代名詞です。

高解像度

溶融堆積モデリング (FDM) の解像度はフィラメントを押し出すノズルのサイズに依存しますが、SLA 印刷は未硬化の樹脂に照射されるレーザーのサイズによって制限されます。

これにより、SLA は、後処理タスク後に FDM でのみ実現される超微細なディテールと滑らかな表面を備えた、より優れた印刷品質を実現できます。

より速い印刷

FDM プリンターなどの一部の 3D プリント方法では、指定されたパターンに応じて、エクストルーダーがプリント ベッドの周りを移動する必要があります。押出機の重量と必要な精度を考えると、FDM プリンターでの生産プロセスは時間がかかります。

SLA では、レーザーが液状レジンを所定のパターンにすばやく向けます。 DLP は、レイヤー全体を 1 ステップで硬化させるため、FDM プリンターよりもさらに高速な 3D プリント プロセスを提供します。

頑丈な製品

硬化により、SLA 3D プリンティングでより強力なレイヤー間の圧縮が可能になります。したがって、完成したプロジェクトには、すべての軸にわたってより均一な機械的特性が含まれます。

レジンは PLA よりも強いですか?

特定の樹脂プリントは頑丈ですが、PLA を含むほとんどのフィラメント プリントは、その物理的特性のためにはるかに強力です。多くの樹脂はもろいですが、フィラメントはより丈夫です .

最終的な考え

時間の節約、堅牢性、精度により、SLA から得られるものはたくさんあります。この 3D プリント技術は、製造、ジュエリー、歯科、聴覚学、エンジニアリング、教育など、さまざまな分野で役立ちます。ただし、レジンの取り扱いには常に注意してください。 .