レジン印刷(樹脂印刷)

このセクションでは、同様の機械構成を求めるレジンプリント初心者のための基本的な注意事項を説明します。

レジンプリント。右側のベンチーは標準的なベンチーサイズで、レジンプリントがどれほど小さくできるかを示しています。

開始前に

初心者向けのレジン3Dプリントに関する包括的なYouTube動画を見ることを強く推奨します。この種の動画はセットアップの指針を示し、よくある問題に対処するのに役立ちます。私たちは以下の動画を推奨します: Teaching Tech.

レジンプリントの広告されない側面

レジンプリントは高品質な結果を提供しますが、広範な後片付けがしばしば言及されません。バットやセットアップ全体を各プリント後に清掃するにはおよそ1時間かかることがあります。

専用の作業スペースが必要です。掃除がしやすく、軽いこぼれにも対処できる作業スペースの一角を選んでください。作業台にシリコンマットやコンタクトペーパーを敷くと、プリントのこそげ落としや表面の清掃がしやすくなります。

こぼれたレジンは有毒で、掃除が困難であり、カーペットを損傷します。強い臭気があるため、適切な換気や空気ろ過が必要です。

レジンプリントは特定のプロジェクトや複数のプリントを連続して行う場合に最適です。バットにレジンを長時間放置するのは避けるべきで、理想的には24時間以内にすべてを清掃してください。レジンはUV光から遮蔽されていれば数日間バット内に残すことはできますが、次のプリント前に混ぜる必要があります。バット内にレジンを置いておく時間は短くすることが推奨されます。

レジンプリントは比類ない品質を提供しますが、後片付けのプロセスを理解しておく必要があります。

フレックスプレートへのアップグレード

フレックスプレートにアップグレードすると、プリントの取り外しが簡単になります。これらの磁気ビルドプレートは取り外し作業を楽にします。

レジンプリントでは、ビルドプレートからの取り外しはFDMプリントより難しくなります。散らかさないよう注意が必要で、いくつかのプリントは損傷せずに取り外すのが困難な場合があります。プリントをビルドプレートから持ち上げるか、角度を付けて印刷することがよく推奨されます。大きな平面は取り外しが困難になることが多いです。

フレックスプレートは部品の取り外しを簡素化するために重要です。フレックスプレートを軽く曲げるだけで部品が分離します。

作業ステーションの準備

レジンプリントの取り外しと清掃には十分に装備された作業ステーションが必要です。必須アイテムには大きなシリコンマット、コンタクトペーパー、フレックスビルドプレート、ニトリル手袋が含まれます。ラテックス手袋は避けてください。

レジンは皮膚に付着させないようにし、頻繁な手袋交換が必要です。レジンをバットに注ぐときやプリントを清掃するときには手袋が必要です。プリントごとに最低1〜2組の手袋を使用すると予想してください。

レジンはUV光で硬化するため、バットへの日光やUV曝露は避けるべきです。使用していないときはバット用のカバーを印刷しておくことを推奨しますし、バット内にレジンを長時間放置するのは避けてください。大きな窓から日光が入る場合は、レジンプリンターの蓋を閉めておくべきです。たとえ光の露出が最小限であっても、バットへのUV露出はできるだけ少なくすることが重要です。

清掃にはイソプロピルアルコールが必要です。変性アルコールも代替として使えます。特に大きなプリントでは大量のイソプロピルアルコールが必要になります。イソプロピルアルコールはバットやスクレーパーなどの工具の清掃に有用です。

バットの裏面にあるFEPフィルムは消耗品で、交換が必要になります。プリンターに合わせた予備のFEPフィルムを購入してください。

レジンプリントの予算には、プリンター本体、フレックスプレート、シリコンマット、コンタクトペーパー、アルコール、交換用FEPフィルム、レジン、清掃用バット、手袋、および作業ステーションに必要なその他の必需品のコストが含まれます。

レジンプリントのスライシング

レジンプリントでは通常次のようなスライサーが使われます: ChiTuBox、Elegoo製などのプリンターで一般的に使用されます。ChiTuBoxで新しいプリンターを設定するのは通常簡単で、デフォルト設定でも良好な結果が得られることが多いです。ただし、露光時間や硬化時間は使用する特定のプリンターやレジンによって大きく異なることがあります。

モノクロLCDプリンターはより多くのUV光を通すため、標準のカラーLCDプリンターよりも硬化時間が速くなります。透明レジンは不透明なものよりも早く硬化することが多く、場合によっては半分程度の時間で済むことがあります。例えば、Elegoo Saturn 3 Ultraのようなモノクロプリンターでは、透明レジンの50ミクロン層が約3秒で硬化することがある一方で、黒い不透明レジンは約6秒を要する場合があります。層厚が厚くなるほど硬化時間は長くなります。これはレイヤー全体を同時に硬化させる LCDレジン印刷に特有の話です。 レーザーレジンプリンター はFormLabsのようなものがあり、動作が異なり一般に遅めです。

サポート構造の設定に関しては、多くの経験者がサポート設定ガイドやビデオチュートリアルを参照します。よく引用される方法としては、浮いた部分には重めのサポート、急な角度には中程度のサポート、小さな特徴には軽いサポートを配置するというものがあります。手動でサポートを追加するのは時間がかかりますが、自動生成よりも信頼性が高く、プリントを傷めたりサポート不足の領域を生じさせるリスクを減らします。

レジンプリントにおけるプリントの向き付けはFDMプリントと異なります。ビルドプレートに接触する大きな平面は避けてください。代わりに、プレートに接触する表面積を最小限にするよう角度を付けるか、「Z Lift Height」設定(通常は約5mm)でモデル全体を持ち上げ、浮いた領域にサポートを追加してください。大きな平坦な接触面はビルドプレートからの取り外しを極めて困難にする可能性があります。

レジンのスライシングは ソリッドまたは中空のプリントのみをサポートします - 特定の充填率(インフィルパーセンテージ)を選ぶオプションはありません。ほとんどのプリントはソリッドモデルとして行われ、これは一般的なFDMプリントよりも多くの材料を使用します。中空モデルを印刷する場合は、 逃がし穴 を追加して硬化していないレジンが排出されるようにする必要があります。これらの穴がないとレジンが内部に閉じ込められ、硬化や構造上の問題を引き起こします。中空プリントで反りを避けるためには壁厚を増やすと良いですが、オーバーハングは依然として問題を引き起こす可能性があり、スライサーがモデル内部にサポートを生成することがあります。

清掃と硬化

ビルドプレートからプリントを取り外す前に、次を準備してください: プリントを浸すのに十分な量のイソプロピルまたは変性アルコールのバット プリントを浸すのに十分な大きさのものを用意します。2つのバットを使うと便利で、1つは初期のすすぎ用、もう1つは最終清掃用にします。この方法は清掃液の急速な汚染を防ぎ、複数のプリントを処理する際にアルコールを節約するのに役立ちます。

部品をアルコールに入れる前にサポートを取り除くのが理想的です。これによりモデルが損傷するのを避けられます。サポートを取り外したら、最初のバットに部品を入れ、歯ブラシでこすって未硬化のレジンを除去してください。このプロセスではニトリル手袋の着用を推奨します。アルコールを攪拌すると清掃が楽になり、Elegoo MercuryやMercury XSのような機器は攪拌と硬化を1つのステーションで行えるため、このプロセスを簡素化できます。

最初の洗浄の後、モデルを2番目のより清潔なバットに移し、10〜15分間浸します。この時間中に定期的に攪拌すると結果が向上します。最初のバットが汚れすぎたら(下記の方法で)清掃し、2番目のバットと交換して新しいアルコールでサイクルを続けます。

2回目の浴の後、部品は UV硬化させる必要があります。これは硬化ステーションを使って行うことも、反射材で内張りした箱にUV LEDストリップを取り付けたDIYセットアップで行うこともできます。回転プラットフォーム(ターンテーブル)を使うと均一な硬化が得られます。代わりに、部品を直接日光に当てて約15分間硬化させることもできます。ただし、過度のUV曝露は過硬化を招き、脆くなることがある点に注意してください。

後硬化後、透明な部品は曇ったり光沢を失ったりすることがあります。短時間のスプレーによる クリアグロスコート が透明性を回復し、プリントの見た目を改善することがあります。

使用済みアルコールの処理は簡単ではなく、決して排水口に流してはいけません。安全な方法としては、容器にしっかりした蓋をして日光の当たる場所に置き、UV光でほとんどのレジン粒子を硬化させる方法があります。その混合物をストレーナーで濾すことで、硬化したレジンと再利用可能なアルコールを分離できます。硬化した固形廃棄物は完全に硬化した後で通常のゴミとして安全に廃棄できます。

材料に関する注意点

左がレジンプリント、右が0.25mmノズルのFDMプリント

SLA印刷で使用されるすべてのレジンはUV光で硬化し、初期の硬化後も素材に影響を与え続けます。時間の経過とともにさらに硬化が進み、脆くなる傾向があります。これは市販の多くのレジンに共通する制約です。

例えば、 eSUN Hard-Tough のようなレジンは当初は強く耐衝撃性のある部品を提供するかもしれません。しかし、日数や数週間にわたる追加のUV曝露により、同じ部品が脆くなり割れやすくなることがあります。この問題を軽減するために、 UVブロッキングプライマー を塗布してこれ以上の曝露を防ぐことができます。これはプリントの外観を変える可能性がありますが、時間経過による強度の低下を抑えるのに役立ちます。

高い機械的強度が要求される用途には、SLAレジン印刷は必ずしも理想的な解決策ではないかもしれません。タフとフレキシブルなレジンを混合することで改善が得られたという逸話的な報告はあります(例えば Siraya Blu および Siraya Tenacious Siraya ABS と組み合わせるなど)がありますが、結果は変動しテストが必要です。クリアグロスのような保護用トップコートは部品の耐久性と外観の維持に役立つ場合があります。

課題はあるものの、 レジン3Dプリントは高精細な部品の製作に優れています。特に小型や精細なデザインに適していますが、FDMプリントよりも安全上の懸念や工程の複雑さが増します。適切な安全対策と装備があれば、レジンプリントは特定の用途で非常に優れた結果を提供できます。

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