透明3Dプリントの極意：クリアレジン革新で実現する光学部品

付加製造の状況は常に進化しており、特に材料分野では、プロバイダーが製造業者のニーズに応えるため出力を改善・適応させ続けています。現代の3Dプリント技術には不透明なプラスチック様部品を作るための多様な付加材料がありますが、透明・半透明部品を作る場合、材料選択はより困難になります。

何らかの透明性・半透明性を必要とする製造プロジェクトは少なくなく、それらはクリアレジン造形オプションの恩恵を受けられます。例えばライトパイプは、消費者向け電子機器、歯科手術機器、マイクロ流体デバイスなど幅広い産業用途で応用されています。同様に、クリア3Dプリントレンズは、レンズ、照明器具、透明ハウジングなど多様な光学部品の作成に使用できます。こうした潜在的用途を考えると、クリアレジンが付加製造プロセスにどう適合するか探求する意義があります。

クリアプラスチック部品を3Dプリントできるか？

付加製造市場には、クリアレジン3Dプリントには他材料にはない製造課題（造形時間長期化、労働集約的な仕上げプロセス必須、最終部品品質低下など）があるという認識が広がっています。これらの要因により、クリアレジンはコスト高で用途が限定的という評判になっています。

しかし、特定の付加製造課題は存在するものの、他の付加材料と同じ速度、精度、コスト効率のメリットを享受しながら、3Dプリント技術でクリアまたは半透明プラスチック部品を作ることは完全に可能です。場合によっては、より高い透明度達成のために仕上げ・後処理が必要ですが、これらの考慮事項は不透明部品製造と同様に設計プロセスに組み込めます。

これを踏まえ、プロジェクトの透明度要件を満たすレジンをお探しの方へ、最も効果的な材料とそれぞれの付加製造プロセスを見ていきましょう。

クリアレジン3Dプリント材料

IND 405 - Carbon® Digital Light Synthesis (DLS)™

Carbon®がDigital Light Synthesis (DLS)™ 3Dプリントプロセス向けに開発したクリアレジン、LOCTITE 3D IND 405はワンパートレジンで、迅速かつ容易にプリント可能です。硬化後、IND 405部品はフロスト調表面外観になりますが、十分な後処理により透明度を高められます。

IND405は、より耐久性と耐衝撃性に優れ、設計柔軟性を高める改善された透明度を提供する、プリントしやすい3Dプリント材料を求めるエンジニアからの具体的フィードバックに基づき開発されました。その観点から、IND405は強靭でタフで、流体分析デバイス、レンズ試作、クリアハウジング・エンクロージャ、手術ガイドなどの用途に有用です。

IND405の機械的仕様：

• 引張強度（破断時）：42 MPa
• ヤング率：1500 MPa
• 破断伸び：120%
• 衝撃強度 - アイゾッドノッチ：50 J/m
• 熱変形温度（0.455 MPa時）：53°C

CE 221 - Carbon® Digital Light Synthesis (DLS)™

シアネートエステル（CE 221）は、Carbon®がデジタルライト合成（DLS）付加製造プロセス向けに開発したもう1つのレジンです。14%ガラス充填ナイロン6と同等で、高温耐性と剛性で知られます。

CE 221の主要特性：UV耐性、生体適合性、家庭用・工業用化学薬品、酸、アルコール、塩基への耐薬品性。CE221は半透明でオレンジ色調です。

CE 221の機械的仕様：

• 引張強度（破断時）：85 MPa
• ヤング率：3900 MPa
• 破断伸び：3%
• 衝撃強度 - アイゾッドノッチ：15 J/m
• 熱変形温度（0.455 MPa時）：230°C

クリアレジン - 光造形法（SLA）

Formlabsが光造形法（SLA）3Dプリント向けに開発したクリアレジン「Clear」は、光重合プロセスで部品を製造します。半透明性が必要な部品や、内部機能を示す必要がある部品の作成に最適で、光学コンポーネントと照明部品の製造に一般的に使用されます。

しかし透明度向上には、大幅な後処理が必要です。実践では、手動サンディング・研磨、スプレーコーティング、クリアコーティングの適用を意味します。

Clearレジンの機械的仕様：

• 引張強度（破断時）：65 MPa
• ヤング率：16 GPa
• 破断伸び：6.2%
• 衝撃強度 - アイゾッドノッチ：25 J/m
• 熱変形温度（0.455 MPa/66 psi時）：73.1°C

ハイテンプ - 光造形法（SLA）

Formlabsが光造形プロセス向けに開発したハイテンプレジン。わずかなオレンジ色調を持つクリア材料で、強度と耐熱性で他のクリア3Dプリントレジンから際立っています。ハイテンプは最小負荷で最大238°Cまで耐えられるため、透明度が要件となるクリアハウジング・治具、熱風・ガス・流体流動機能などに推奨されます。

Clearレジン同様、ハイテンプも透明度向上に後処理が必要です。機械的仕様：

• 引張強度（破断時）：58.3 MPa
• ヤング率：2.6 GPa
• 破断伸び：13%
• 衝撃強度 - アイゾッドノッチ：18.2 J/m
• 熱変形温度（0.455 MPa/66 psi時）：142°C

ダイナブル - 光造形法（SLA）

Formlabsが開発したダイナブルレジンは、破断前に衝撃、摩耗、極端な変形に耐えられるよう設計されています。エンジニアリング試作に最適で、わずかな可撓性が必要な部品や低摩擦表面が必要な部品にも有用です。

ダイナブルレジンは半透明で、フロストガラスに近い透明度を持ち、サンディングで滑らかな仕上げにできます。機械的仕様：

• 引張強度（破断時）：28 MPa
• ヤング率：1000 MPa
• 破断伸び：55%
• 衝撃強度 - アイゾッドノッチ：114 J/m
• 熱変形温度（0.455 MPa/66 psi時）：41°C

エラスティック - 光造形法（SLA）

Formlabsのエラスティックレジンは、透明なエラストマー材料で、低デュロメーター、高伸び、高エナジーリターンを備え、よく曲がり、伸び、圧縮します。シリコンの有用な代替材で、柔軟性、耐久性、耐破損性が必要なソフトタッチ部品に特に適しています。

エラスティックレジンは医療モデル・試作、特に患者固有の解剖学的モデルによく使用されます。ウェアラブル、消費財、特殊効果、モデル、小道具にも用いられます。

エラスティックレジンの機械的仕様：

• 引張強度（破断時）：3.23 MPa
• ヤング率：-
• 破断伸び：160%
• 衝撃強度 - アイゾッドノッチ：-
• 熱変形温度（0.455 MPa/66 psi時）：-

クリア部品：仕上げと後処理

クリアレジンで製造された部品は、適切な仕上げを施すか後処理を経るまで、望ましいレベルの光学的透明度を達成できない場合があります。透明度達成に用いられる関連仕上げと処理オプションには、それぞれ異なるメリットと課題があります。

このことを踏まえ、Fast Radiusはプリント部品の透明度向上のため、サンディングとクリアコーティングを含む多数の技術を開発しました。特定形状にどの技術を利用するかケースバイケースで分析し、お客様の部品に必要な最高レベルの透明度達成をお手伝いします。

Fast Radiusの能力についてさらに知りたい方、次のプロジェクトでクリアレジンを使用したい方は、今すぐチームにお問い合わせください。

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