3Dプリンター用レジンの種類と用途を探る

3Dレジンプリントは、FDM 3Dプリントと同様に進化し、あらゆるタイプのユーザーが利用できるようになりました。3Dレジンプリンターの使用拡大により、非常に多様な特性と用途を持つ幅広いレジンが開発されています。
この記事では、3Dレジンプリンター(SLA、DLP、LED/LCD、LFS等)向けの既存レジンの種類と用途を説明・整理します。
レジンの種類
ほとんどのユーザーはFDM技術における材料タイプには詳しいですが、3Dレジンプリントを始めるとレジンの種類についての知識不足に直面することがよくあります。FDM技術と同様に、レジン3Dプリンター用材料には2つの大きなグループがあります:スタンダードとアドバンスド。
スタンダードレジン
通常、「スタンダードレジン」とは、任意の3Dレジンプリンターで汎用的にパーツを作るために使用されるレジンを指します。このカテゴリーのレジンは、良好な表面仕上げと中程度の機械的特性を持ちます。ABSに類似した特性のレジン(zABS)、非常に高速プリント用レジン(zUDP)、ユーザーが希望する色を作れるレジン(カラーベースキット)などがあります。

画像1:カラーベースキットでプリントしたパーツ。出典:Formlabs
アドバンスドレジン
機能的用途に理想的な機械的特性を提供する、または特定の技術的用途に必要な特定の品質を示すすべてのレジンがこのカテゴリーに属します。このカテゴリー内には3つの異なるグループがあります:エンジニアリング、デンタル、キャスタブル。
エンジニアリングレジンは、非常に特定の用途に特化した材料により、最も複雑なエンジニアリング問題を解決するために開発された材料です。非常に優れた機械的特性、高い幾何学的精度、良好な表面仕上げを兼ね備えたGrey Pro Resinのような材料があります。また、低引張弾性率と高伸びを示す柔軟レジン(Elastic Resin、Flexible Resin)があり、減衰要素、梱包、柔軟または人間工学的パーツのプリントに適した特性を持ちます。高温耐性レジン(High Temp Resin)は、低熱膨張と高引張弾性率により、環境試験用モデル、鋳造用金型とマスター、熱成形操作に使用でき、従来工法よりはるかに高速、経済的、さらには高精度です。この分野で注目されるその他の材料として、大きな衝撃に耐えるガラス繊維強化レジン(Rigid Resin)や、低摩擦と高伸び(Durable Resin)があります。

画像2:Tough Resinで製造されたドローン。出典:Formlabs
前述の通り、アドバンスドレジングループは特化型材料であり、最も明確な例がデンタルレジンです。これらすべての材料は、歯科用途を目的としたオブジェクトの健康を保証する生体適合性認証を持っています。この分野のプロフェッショナルは、クラウンとブリッジモデル(Dental Sand A1-A2 Resin)、サージカルガイド(Dental SG Resin)、スプリントとリテーナー(Dental LT Clear Resin)を、従来工法よりはるかに低い材料コストで驚異的な精度で造形します。

画像3:サージカルガイド。出典:Formlabs
アドバンスドレジンの分野を締めくくるのはキャスタブルレジンです。これらのレジンはロストワックスプロセスで金属パーツを作るために使用されます。特にジュエリー分野で。キャスタブルレジンと3Dレジンプリンターの組み合わせは、従来の製造プロセスよりも迅速、容易、収益性高く、ジュエラーが求める小型・高ディテール金属パーツの製造ニーズを満たす理想的なセットです。

画像4:ロストワックス用モデルと最終金属パーツ。出典:Formlabs
用途
各レジンタイプの明確な用途(デンタル、キャスタブル、柔軟、高温耐性等)以外にも、特定の用途向けのレジンが他の用途にも有効な場合があります。デンタルレジン(Dental Model Formlabs、zDental Model Sand、Dental Resin HARZ Labs)は、高い機械的特性と高品質な表面仕上げを示し、最終機能パーツのプリントに最適です。

画像5:機能的なエラスティック靴底。出典:Formlabs
レジン購入前の注意点
レジンを購入する際は、ユーザーが保有する3Dプリンターのタイプ(SLA、DLP、LED/LCD、LFS等)と、生成されるUVビームの波長を考慮する必要があります。最も一般的な波長は405nmですが、市場には350nm〜410nmを使用する3Dプリンターもあります。これら2つの特性がわかれば、ユーザーはニーズを満たすレジンを探せます。また、3Dプリンターと同じ波長を使用する硬化装置が必要であることを忘れないでください。これにより各材料が提供する最大機械的特性が得られます。
結論
3Dレジンプリントは、装飾ピース、耐性パーツ、産業分野の特化製品など、あらゆるユーザーのニーズをカバーするほど十分に進歩しています。
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